Kiedy dojedziesz szybciej? Czyli historia zająca i żółwia

wtorek, 27 Wrzesień, 2022

Przepustowość autostrady zależy od liczby pasów ruchu, zachowania kierowców, warunków pogodowych, warunków drogowych itp. W godzinach szczytu dozwolona szybkość ma najmniejsze znaczenie.

Najsłabsze ogniwo

W tak miniaturowym kraju jak Holandia, gdzie w praktyce samochód przemierza dystans do 100 km a drogi są permanentnie zakorkowane, maksymalna szybkość wszystkich pojazdów na autostradach powinna być taka jak najwolniejszego użytkownika, czyli łańcuch jest tak silny jak jego najsłabsze ogniwo. Nowe technologie automatycznej regulacji odstępu między samochodami oraz zmienna dozwolona szybkość w zależności od zatłoczenia drogi ruch może usprawniać, ale czynnik ludzki jest nieprzewidywalny.  Moje argumenty limitów szybkości:

90 km/h

Przy prędkości 90 km/h kierowcy utrzymują odległość między pojazdami z reguły między 1,2 - 1,6 sekundy (30-40 metrów) ponieważ czas reakcji kierowcy mieści się z reguły w tych granicach 1-2 sekund. W praktyce oznacza to, że po autostradzie (w optymalnych warunkach) może przejechać w ciągu godziny od 2250 do 3000 samochodów (jednym pasem).

W praktyce przy tak niskiej szybkości zwiększa się znacznie bezpieczeństwo jazdy, samochód jest stabilniejszy, znacznie spada ilość stłuczek i innych niebezpiecznych sytuacji powodujących hamowanie i korki a także spada wielkość "efektu gąsienicy" czyli reakcji łańcuchowej wyhamowywania pojazdu potęgowanego hamowaniem kolejnych pojazdów. Oczywiście znacznie spada także zużycie paliwa i opon zmniejszając emisję gazów i pyłków.

130 km/h

Przy prędkości 130 km/h kierowcy utrzymują odległość między pojazdami z reguły nieco większą; między 1,4 - 2 sekundy (50-70 metrów). W praktyce oznacza to, że po autostradzie (w optymalnych warunkach) może przejechać w ciągu godziny od 1900 do 2600 samochodów.

W praktyce przy tej szybkości zmniejsza się znacznie bezpieczeństwo jazdy, samochód jest mniej stabilny, wzrasta ilość stłuczek powodujących korki a także wzrasta wielkość "efektu gąsienicy" czyli reakcji łańcuchowej wyhamowywania pojazdu potęgowanego hamowaniem kolejnych pojazdów (sprężanie/rozprężanie aut na autostradzie). Oczywiście rośnie znacznie zużycie paliwa (ok. 70% wyższe) i opon powiększając emisję gazów i pyłków.

permanentne korki na autostradach

Zakaz wyprzedzania

Gdyby wszyscy użytkownicy drogi musieli jechać jedną szybkością - taką jaką ma najsłabsze ogniwo w ruchu drogowym, czyli TIR-y jadące 90 km/h - nie byłoby potrzeby wykonywania (często niebezpiecznego) manewru wymijania, wyhamuwującego ruch lewego pasa. Zakaz wyprzedzania znacznie usprawniłby przepływ samochodów bez zbędnego gazowania/hamowania.

Regułą jest, że jeden pas ruchu ma przepustowość 2200 pojazdów na godzinę i gdy odległość między pojazdami wynosi 1,63 sekundy.;

Statystycznie po najruchliwszych holenderskich autostradach jeździło w 2017 r. 3500 pojazdów na godzinę. Na najtłoczniejszej autostradzie A13 (3 pasy, Rotterdam-Haga) przejechało 4750 aut/h.

maksymalna prędkość i maksymalna przepustowość pasa autostrady
Maksymalna prędkość i maksymalna przepustowość pasa autostrady. W praktyce ta przepustowość jest z mniejsza, szczególnie w miarę wzrostu limitu prędkości.

Optymalne 70 km/h

Im większa szybkość tym większe odstępy między samochodami i tym mniejsza przepustowość pasa ruchu. Przy szybkości 120 km/h swobodnie przejeżdża (jednym pasem) 800 samochodów dysponując 150 m przestrzeni na swoim pasie ruchu. Przy 70 km/h wystarcza 40 m przestrzeni między samochodami i przepustowość wzrasta do 2000 pojazdów. W praktyce optymalna przepustowość jednego pasa ruchu ma miejsce przy szybkości 70 km/h.

Powodem korków jest także wyprzedzanie ciężarówek (tworzenie się gąsienicy), wjazdy i gapie zwalniający aby obejrzeć wydarzenie na drodze. Czasami stosowane jest zwężenie autostrady z trzech na dwa pasy w celu "dozowania" natężenia ruchu. Chwilowe zwężenie ogranicza szybkość a nawet tworzy korek który jednak rozwiązuje nadmierne przeciążenie drogi na końcu zwężenia.

Powiększanie ilości pasów ruchu nie daje spodziewanych rezultatów, ponieważ powstają olbrzymie "dziury" na drodze, szczególnie dzięki kierowcom niechętnie jadącym prawym pasem. W praktyce autostrada pięciopasmowa ma niewiele większą przepustowość niż trzypasmowa.

Najefektywniej zwiększa przepustowość skracanie odstępu między samochodami, ale w praktyce rezultatem "siedzenia na ogonie" jest gwałtowne hamowanie i kolejne tworzenie zciskającej się "gąsienicy" co w efekcie prowadzi do coraz gwałtowniejszego wyhamowywania kolejnych aut aż nawet do zatrzymania się.

Paradoks Breassa

W ruchu drogowym występuje powszechnie tzw. paradoks Breassa, czyli przykładowo: 3% zmmiejszenia przepustowości drogi powoduje 30% wzrost czasu przejazdu. Inną zasadą jest, że zwiększanie liczby pasów ruchu nie powoduje proporcjonalnego zwiększenia przepustowości.

Problemem barier w ruchu drogowym jest nie tylko samo zwalnianie ruchu, ale przede wszystkim nieprzewidywalność tego opóźnienia.

Przepustowość autostrady zależy od liczby pasów ruchu, zachowania kierowców, warunków pogodowych, warunków drogowych itp. Według ogólnej zasady każdy pas ruchu ma przepustowość około 2200 pojazdów na godzinę. Oznacza to, że pojazd przejeżdża średnio co 1,63 sekundy.

Teoria i praktyka

Co napisałem powyżej jest teorią. W praktyce jest wiele czynników osobistych a nawet emocjonalnych które te teoretyczne argumenty czynią bezwartościowymi. Natura wielu kierowców każe im jechać tak szybko jak na to pozwala przestrzeń przed nimi (i ewentualny brak strachu przed mandatem), przez co mają złudzenie, że są szybciej u celu jadąc szarpanym stylem, zmieniając stale szybkość między 90 km/h za ciężarówką do 180 km/h gdy nie ma nic przed nimi. Dojeżdżając do celu zupełnie zapominają ile czasu stracili na hamowanie i korki, pamiętają tylko krótkie odcinki na pełnym gazie.

Przeczytaj także: