Zápchy a pruhy

Každý vodič už zažil ten frustrujúci moment – premávka sa spomaľuje, autá sa zastavujú a cesta, ktorá mala trvať pár minút, sa mení na zdĺhavé čakanie. Dopravné zápchy sa môžu javiť ako chaotické a nepredvídateľné, no v skutočnosti sa riadia istými zákonitosťami.

Rôzne matematické modely skúmajú, ako sa dopravné toky správajú, prečo sa niekedy z ničoho nič vytvorí zápcha a koľko pruhov by cesty potrebovali, aby sa plynulosť premávky zlepšila.

Fantómové zápchy

Najzásadnejším problémom spomaľovania plynulosti dopravy je ľudský faktor. Reakcia na dianie na ceste bude vždy oneskorená. Dlhší rad stojacich vozidiel v križovatke pred červeno svietiacim semaforom sa po zmene na zelenú pohýna postupne. Prvé auto zrýchli až po sekunde od zmeny farby semaforu. Auto za ním začne zrýchľovať o čosi neskôr, tretie ešte neskôr atď. Desiate auto bude musieť po rozbehu hneď brzdiť, pretože sa signalizácia na semafore zmení opäť na červenú.
Rovnaký efekt spomalenia nastáva aj v zápchach. Tie môžu vzniknúť aj bez väčšej príčiny. Stačí, že sa niekto nešikovne preradí do iného pruhu, auto za ním musí spomaliť a ďalšie autá zastaviť. Pokiaľ je premávka hustá, musia zastavovať ďalšie a ďalšie autá. Vodič, ktorý sa nesprávne preradil, je už dávno preč, no zápcha rastie v smere oproti prúdu premávky. Kým bude rýchlosť pribúdania vozidiel na konci vyššia ako rýchlosť pohýnania sa vozidiel na začiatku, zápcha sa bude ešte zväčšovať. To spôsobí ďalšie preraďovania sa medzi pruhmi, keď si vodiči budú zdanlivo myslieť, že sa niektorý pruh hýbe rýchlejšie, čím sa situácia ešte zhorší. Keby sa nikto v zápche nepreraďoval, zmizla by podstatne skôr.
Preto sa často stretávame so zápchou, ktorá sa občas výrazne pohne alebo odrazu zmizne, a doprava je plynulá bez zjavnej príčiny zdržania. Rýchlosť nabaľovania sa vozidiel v zápche môže byť taká veľká, že po odstránení nehody na jednom mieste sa zápcha ešte tvorí a putuje dozadu 20 km, kde zrazu zmizne.

Viac pruhov

V okolí veľkých miest sa často opakuje ten istý jav. Menšie dedinky sa stanú lákadlom pre bývanie mimo ruchu veľkomesta a postupne sa z nich stane také malé veľkomesto. Po niekedy postačujúcej ceste sa zrazu potrebuje presunúť násobne viac ľudí. Zo všetkých smerov sa na jednej ceste stretnú autá v rannej a poobednej špičke. Kapacita cesty nestíha absorbovať počet vozidiel, rýchlejšie pribúdajú nové, ako sa stíhajú pohýnať tie už zaradené, a desaťkilometrová vzdialenosť sa natiahne na hodinu jazdy.
Pre zápchy sa samospráva rozhodne pridať jazdný pruh pre každý smer, čo výrazne pomôže kapacite. Zápchy zmiznú a proces sa opakuje. S novými obyvateľmi kapacita cesty opäť prestane postačovať a zápchy sú späť. Vždy sa isté množstvo ľudí bude potrebovať presunúť z konca jednej mestskej časti na koniec inej. Pridá sa tretí jazdný pruh, no situáciu to nevyrieši. Problém sa len o čosi oddiali. Pruhy alebo nové cesty sa však nedajú pridávať donekonečna.