Jak powstają korki uliczne

Chyba każdy z nas zna ten obrazek: niezbyt zatłoczona ulica czy szosa, piękna pogoda i warunki niemal idealne do jazdy.

Aż tu nagle... korek. Samochód na samochodzie, nadszarpnięte nerwy kierowców i stracony czas. Tylko jakim cudem ten korek powstał, skoro nie wydarzyło się nic nagłego, sygnalizacja działa jak należy, a na drodze nie ma żadnych zwężeń?

Zrób sobie korek

Jak się okazuje, do skutecznego zakorkowania całej ulicy wystarczy... jeden kierowca, który nawet nie musi nikogo stuknąć ani być złym kierowcą - wystarczy, że na moment zwolni. Nie wierzycie? Przekonajcie się sami:

 Źródło animacji: http://lewis500.github.io/waves/road.html


Choć kierowcy za żadne skarby nie chcą tego przyznać, zasadniczą i podstawową przyczyną problemu jest... niedoskonałość ich ciał oraz posiadanych przez nich pojazdów:

• kierowcy są niedoskonali, bo nie są w stanie bez przerwy zachowywać pełnej koncentracji, zaś typowy czas reakcji na bodziec wzrokowy wynosi u nich ok. 1 sekundy (w czasie której - warto to zaznaczyć - samochód pokonuje kilkanaście metrów); to oznacza, że najmniejsze zakłócenie płynności ruchu powoduje natychmiast efekt widoczny powyżej
• problem z samochodami polega zaś na tym, że ich wysoka bezwładność i stosunkowo mała zwrotność ograniczają możliwość wykonywania dynamicznych manewrów; to z kolei oznacza, że po każdym zatrzymaniu czy zwolnieniu ponowne rozpędzenie samochodu trwa wielokrotnie dłużej niż np. roweru (dowód: publikacja na ten temat, w szczególności strona 14, na której efekt ten jest doskonale wyjaśniony)

Nie jest też tajemnicą, że poszerzenie istniejącej drogi lub budowa nowej natychmiast przyciąga kolejne samochody. To z kolei oznacza, że korzyść z budowy jest chwilowa i stosunkowo szybko zanika, przeradzając się w jeszcze większy problem (wszak w obiegu pojawia się jeszcze więcej samochodów!). W końcu dochodzimy do takiej sytuacji:

Zdjęcie satelitarne Houston.
Zdjęcie pochodzi z Google Maps, a jego kopia - ze strony www.streetsblog.org

i nawet zatwardziali zwolennicy automobilizmu muszą przyznać, że nie wygląda to jak kwitnące miasto.

Co ciekawe, nawet gdyby założyć, że ulice w centrach miast można poszerzać w nieskończoność (co jest oczywiście nieprawdą), po osiągnięciu pewnego poziomu natężenia ruchu nawet poszerzenie drogi o kolejne pasy nie poprawiłoby sytuacji. O ile bowiem droga poszerzona z n  do n+1 pasów mogłaby teoretycznie pomieścić o 1/n samochodów więcej, o tyle w warunkach miejskich przy odpowiednio dużej liczbie pasów same manewry zmiany pasa (do których w ruchu miejskim dochodzi przecież bez przerwy) skutecznie ograniczyłyby faktyczną przepustowość ulicy. A im więcej pasów, tym więcej pasów trzeba przecinać; jesteście bystrzy, więc resztę dopowiedzcie sobie sami.


Dalej należałoby zapytać:

Co wiedza o powstawaniu korków oznacza w praktyce? 

Odpowiedź jest prosta: mając te dane, możemy z łatwością zauważyć, że sama natura ruchu kołowego całkowicie wyklucza samochód jako efektywne rozwiązanie transportowe dla centrów miast. O ile więc inwestowanie ogromnych kwot w drogi międzymiastowe czy obwodnice bardzo często ma sens, o tyle im bliżej centrum miasta się znajdujemy i im większej przepustowości na ciasnej przestrzeni wymagamy, tym transport samochodowy staje się mniej efektywny.

Zdjęcie zrobione w 1991 r.(!!!)  na potrzeby władz niemieckiego Münsteru,
ilustrujące ilość miejsca zajmowanego w ruchu miejskim przez 60 osób poruszających się róznymi środkami transportu

Dlaczego korki to domena ruchu samochodowego?

Publikacja, którą przytoczyłem wcześniej, dostarcza nam jeszcze jednej ważnej danej: informuje nas, ile osób jest w stanie przemieścić się przez dane skrzyżowanie w ciągu godziny. Wyniki? Oto one, w ogromnym uproszczeniu:
- przepustowość pojedynczego pasa ruchu, na którym wymagane jest zatrzymanie się choćby na chwilę np. przed skrzyżowaniem, wynosi ok. 1800 PCE (tzw. ekwiwalentów 1 samochodu osobowego) na godzinę
- typowy autobus rusza spod świateł ok. dwukrotnie wolniej od samochodu, jednak przewozi co najmniej kilka, a nierzadko nawet ponad 100 osób
- przepustowość drogi rowerowej o szerokości zaledwie 1 metra wynosi aż 3300 PCE/godz. (upraszczając: pozwala przejechać przez skrzyżowanie 3300 rowerom), zaś poszerzonej do 1,8 metra (to niewiele ponad połowa szerokości typowego pasa dla samochodów) aż 4700 PCE/godz., co stanowi poprawę o ponad 100% w stosunku do pasa dla samochodów (przy założeniu, że - tak jak w Polsce - w jednym samochodzie osobowym znajduje się średnio ok. 1,3 osoby)
- przepustowość typowego chodnika jest jeszcze większa i wynosi aż 3500-5000 PCE/godz. przy szerokości 1 metra


Jeżeli te liczby nie są w stanie przekonać naszych rządzących, że przyszedł czas, by przerwać wreszcie niepodzielną dominację samochodów w naszych miastach i zacząć inwestować w infrastrukturę dla innych środków transportu oraz zachęcać mieszkańców do korzystania z nich, to chyba nic już nie zadziała.