Қалалық көлік жүйесіндегі тығын және оның салдары

Кіріспе

Көлік жағдайының сипаттамасы: жылдамдықтың төмендеуі және тығыздықтың жоғары болуы.

Көлік тығыны – көлік құралдарының жылдамдығының төмендеуімен, сапар уақытының ұзаруымен және көліктердің кезекке тұруының артуымен сипатталатын жағдай. 1950 жылдан бері қалалық жол желілеріндегі көлік кептелісі едәуір артты. Көлік сұранысы жолдың (немесе жол бойындағы қиылыстардың) өткізу қабілетіне жеткенде, көлік ағыны баяулап, тығын пайда болады. Көлік құралдарының кез келген түрінде тығын болуы мүмкін, бірақ бұл мақалада қоғамдық жолдардағы автокөлік тығынына назар аударылады. Сұраныс жолдың (немесе жол бойындағы қиылыстардың) сыйымдылығына жақындағанда, өте ауыр көлік тығыны пайда болады. Көлік құралдары белгілі бір уақытқа толығымен тоқтаса, бұл көлік кептелісі немесе (бейресми түрде) көлік қозғалысының тоқтауы деп аталады. Жүргізушілер ашуланып, жол ашуға бейім болады. Жүргізушілер және жол жоспарлаумен айналысатын мамандар көлік тығынын жеңілдету үшін жолға қосымша жолақ салуды ұсынады. Бірақ бұл тиімді емес: жолдың сыйымдылығын арттыру көлікке деген сұранысты күшейтеді. Математикалық тұрғыдан алғанда, көлік ағыны маршруттың белгілі бір нүктесі арқылы өтеді, бұл сұйықтық динамикасына ұқсас.

Себептер

[[File:Traffic jam Marginal Pinheiros 6122 SAO 07 2009. jpg|thumb|Сан-Паулу қаласының орталығына жақын Маргал Пинейрус тас жолындағы көлік тығыны. "Time" журналының мәліметінше, Сан-Паулу әлемдегі ең нашар көлік тығынына тап болған қала. Көлік жүйесі тұрғысынан, жаңбыр көлік өткізу қабілетін және жылдамдықты төмендетіп, осылайша көлік кептелісін күшейтеді және жол желісінің өнімділігін азайтады. Апаттар немесе тіпті бұрынғы ағынның қалыпты жылдамдығымен келе жатқан бір көліктің күрт тежелуі сияқты жекелеген жағдайлар тікелей әсерге, тізбектей бұзылуға алып келуі мүмкін, бұл жағдайлар таралып, әдетте ағын біраз уақытқа созылатын тұрақты көлік тығынын тудырады.

Жұмыс және тұрғын үй аумақтарын бөлу

Адамдар көбінесе қаланың әртүрлі бөліктерінде жұмыс істейді және тұрады. Көптеген жұмыс орындары тұрғын аймақтардан алыс, орталық бизнес аудандарында орналасқан, соның салдарынан жұмыскерлер жұмысына барып-келеді. 2011 жылы АҚШ Халық санағы бюросы жариялаған мәліметтерге сәйкес, АҚШ-та 132,3 миллион адам күн сайын жұмыс орны мен тұрғын жері арасында сапар шегеді.

Тауарлар мен қызметтерді алу немесе ұсыну үшін қозғалыстар

Адамдар қала ішінде тауарлар мен қызметтер алу үшін қозғалуы мүмкін, мысалы, тауар сатып алу немесе қаланың басқа бөлігіндегі сабақтарға қатысу үшін. Белгияның күшті қызмет көрсету экономикасына ие Брюссель қаласында әлемдегі ең нашар көлік кептелісі байқалады, 2014 жылы жол апатынан 74 сағат уақыт жоғалды.

Экономикалық теориялар

Үндістанның экономикалық өсуі көлік инфрақұрылымын басып, жолдардағы жеке көліктердің санының күрт өсуіне әкелді. Суретте Делидегі көлік кептелісі көрсетілген. Жолдардың тығырылуын ортақ мүліктің трагедиясының мысалы ретінде қарастыруға болады. Көбінесе жолдар пайдалану үшін тегін болғандықтан, жүргізушілерді жолды тым көп пайдаланбауға ынталандыратын қаржылық себеп аз, себебі сұраныс мүмкіндік құнымен шектелетін кезде, көлік кептелісіне ұшырайды. Жолдарды жекешелендіру және жол бағасын белгілеу экономикалық ынталандырулар мен шектеулер арқылы кептелісті азайтуға бағытталған шаралар ретінде ұсынылған. Көлік кептелісіне авариялар немесе жол жұмыстары сияқты қайталанбайтын жағдайлар да себеп болуы мүмкін, бұл жолдың өткізу қабілетін қалыпты деңгейден төмендетеді. Қытайдың қарқынды экономикалық өсуі ірі қалаларында жеке көліктердің санының күрт өсуіне әкелді. Суретте Қытайдың Хайнань провинциясы, Хайкоу қаласының орталығындағы көлік кептелісі көрсетілген. Экономист Энтони Даунс жұмыс күнінің салыстырмалы түрде стандартты болуының артықшылықтарына байланысты, жұмыс сағаттарындағы көлік кептелісінің болатынын айтады. Капиталистік экономикада тауарлар баға (төлеу қабілеті) немесе кезек (бірінші келгенге бірінші қызмет көрсетіледі) арқылы бөлінеді; көлік кептелісі соңғысының мысалы болып табылады. Жолдардың өткізу қабілетін арттыру арқылы (жабдық тарапынан шешім), яғни жолдарды кеңейту немесе автоматтандырылған жол жүйелері арқылы "ағын қысымын" арттырудың орнына, Даунс кептелісті азайту үшін жол бағасын көбірек пайдалануды ұсынады (сұраныс тарапынан шешім, тиімді түрде сұранысты реттеу), ал түскен табысты қоғамдық көлік жобаларына жұмсауды ұсынады. 2011 жылы "Американ экономикалық шолуында" жарияланған зерттеуге сәйкес, "жол кептелісінің негізгі заңы" болуы мүмкін. Торонто университеті мен Лондон экономика мектебінің зерттеушілері 1983, 1993 және 2003 жылдарға қатысты АҚШ-тың автомобиль жолдарының жұмысын бақылау және мониторинг жүйесінен алынған деректерді, сондай-ақ халық саны, жұмыспен қамту, география, көлік және саяси факторлар туралы ақпаратты талдады. Олар көлікпен жүрілген шақырымдар санының (VKT) жолдардың қол жетімді жолақты шақырымдарына пропорционалды түрде өсетінін анықтады. Бұл жаңа жолдар салу және қолданыстағы жолдарды кеңейтудің нәтижесінде, көлік ағыны бұрынғы деңгейге дейін қайтадан артады дегенді білдіреді.

thumb|India's economic growth has resulted in a massive increase in the number of private vehicles on its roads overwhelming the transport infrastructure. Shown here is a traffic jam in Delhi. Congested roads can be seen as an example of the tragedy of the commons. Because roads in most places are free at the point of usage, there is little financial incentive for drivers not to over use them, up to the point where traffic collapses into a jam, when demand becomes limited by opportunity cost. Privatization of highways and road pricing have both been proposed as measures that may reduce congestion through economic incentives and disincentives Congestion can also happen due to non recurring highway incidents, such as a crash or roadworks, which may reduce the road's capacity below normal levels. thumb|right|upright=0.9|Rapid economic growth in China has resulted in a massive increase in the number of private vehicles in its major cities. Shown here is a traffic jam in downtown Haikou, Hainan Province, China. Economist Anthony Downs argues that rush hour traffic congestion is inevitable because of the benefits of having a relatively standard work day In a capitalist economy, goods can be allocated either by pricing (ability to pay) or by queueing (first come first served); congestion is an example of the latter. Instead of the traditional solution of making the "pipe" large enough to accommodate the total demand for peak hour vehicle travel (a supply side solution), either by widening roadways or increasing "flow pressure" via automated highway systems, Downs advocates greater use of road pricing to reduce congestion (a demand side solution, effectively rationing demand), in turn plowing the revenues generated therefrom into public transportation projects. A 2011 study in The American Economic Review indicates that there may be a "fundamental law of road congestion." The researchers, from the University of Toronto and the London School of Economics, analyzed data from the U. S. Highway Performance and Monitoring System for 1983, 1993 and 2003, as well as information on population, employment, geography, transit, and political factors. They determined that the number of vehicle kilometers traveled (VKT) increases in direct proportion to the available lane kilometers of roadways. The implication is that building new roads and widening existing ones only results in additional traffic that continues to rise until peak congestion returns to the previous level.

Жіктеу

Көлікті сапалық жіктеу көбінесе «Автожолдар сыйымдылығы туралы нұсқаулықта» анықталған, бүкіл әлемде қолданылатын (немесе ұлттық ережелердің негізі ретінде пайдаланылатын) АҚШ құжатындағы A-F қызмет деңгейі (LOS) шкаласы түрінде жүзеге асырылады. Көлік инженерлері осы деңгейлерді қысқаша түсінік беру үшін және көлік қозғалысы деңгейін қарапайым адамдарға түсіндіру үшін пайдаланады. Бұл жүйе әдетте өлшеулер үшін кешігуді негіз ретінде қолданса да, нақты өлшемдер мен статистикалық әдістер сипатталатын нысанға байланысты өзгереді. Мысалы, ауылдық екі жолақты жол үшін LOS есептелгенде, баяу қозғалатын көлікке ілесуге кеткен уақыттың пайызы ескеріледі, ал қалалық қиылыстағы LOS бір сигнал циклінен артық күтуге мәжбүр болған жүргізушілер саны сияқты өлшемдерді қамтиды. Көлік кептелісі уақыт пен кеңістікте пайда болады, яғни ол кеңістік-уақыттық процесс. Сондықтан, көлік кептелісін жіктеудің тағы бір схемасы өлшенген көлік деректерінде кездесетін көлік кептелісінің кеңістік-уақыттық ерекшеліктерімен байланысты. Көлік қозғалысының жалпы кеңістік-уақыттық эмпирикалық белгілері – жылдар бойы жүргізілген бақылаулар кезінде әртүрлі елдердегі әртүрлі автомобиль жолдары үшін сапалық тұрғыдан бірдей болатын белгілер. Көлік қозғалысының ортақ ерекшеліктері ауа райына, жол жағдайына және жол инфрақұрылымына, көлік құралдарының технологиясына, жүргізушілердің қасиеттеріне, күндізгі уақытқа және т.б. байланысты емес. Кернердің үш фазалы көлік қозғалысы теориясында табылған кең қозғалатын тығындар мен синхронды ағыс фазалары үшін [J] және [S] белгілері – көлік кептелісінің ортақ ерекшеліктерінің мысалдары. Көлік кептелісінің ортақ ерекшеліктерін ASDA және FOTO модельдерін пайдалану арқылы кеңістікте және уақытта қайта жаратуға болады.

Жолдағы ашу-ыза

Жол ашуы – автомобиль немесе басқа да моторлық көліктің жүргізушісінің агрессивті немесе ашулы мінез-құлқы. Мұндай мінез-құлыққа әдепсіз қылықтар, сөз тілдігі, қасақана қауіпті немесе қорқытуға ұқсас жүргізу, немесе қорқытулар жатуы мүмкін. Жол ашуы жанжалдарға, шабуылдарға және соқтығыстарға алып келуі мүмкін, нәтижесінде жарақаттар және тіпті өлімге соқтыруы мүмкін. Оны агрессивті жүргізудің ең қауіпті түрі деп қарастыруға болады. сурет|Аккрадағы (Гана) жол ахуалының мысалы, ауадағы көміртегі шығарындыларын арттыру|257x257px Бұл термин 1987-1988 жылдары АҚШ-та пайда болды (атап айтқанда, KTLA жергілікті телеарнасының жаңалықтар оқырмандарынан), Калифорния штатының Лос-Анджелесіндегі 405, 110 және 10 тас жолдарында бірнеше оқ ату оқиғалары болған кезде. Бұл оқ ату оқиғалары AAA Motor Club-ты өз мүшелеріне жол ашуы немесе агрессивті маневрлер мен ишаралар жасаған жүргізушілерге қалай ден қою керектігі туралы нұсқаулар беруге мәжбүр етті.

Оң әсерлері

Бұл көшедегі үйлер Royal Tunbridge Wells қаласында автокөліктердің саны аз болған кезде салынған. Гараждар немесе көліктерді қоюға арналған жағдайлар болмағандықтан, көшедегі тұрақ көлік қозғалысын қиындатып, жабылуға себеп болуы мүмкін. Көлік тығыны көлік жүргізушілерді сапар уақытын өзгертуге ынталандырып, қымбат жол кеңістігін күнінің көп бөлігінде толыққанды пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл сондай-ақ, жолаушыларды қоғамдық көлік немесе велосипед сияқты экологиялық зиянды аз әсер ететін балама көлік түрлерін таңдауға да шақыруы мүмкін. Қалалардағы көлік тығыны жол жылдамдығын төмендету арқылы жол-көлік оқиғаларының жиілігі мен ауырлығын азайтуға көмектеседі делінеді. Жақындағы зерттеулер жол-көлік оқиғаларының саны мен қозғалыс ағыны арасында кері U қисығы бар екенін көрсетеді, яғни оқиғалар жоғары тығын деңгейінде ғана емес, сонымен қатар жолда көлік саны өте аз болғанда да жиі болады.

Қалалық жоспарлау және жобалау

Қалалық жоспарлау және қала құрылысы тәжірибелері болашақ көлік қадаусыздарының деңгейіне зор әсер ете алады, бірақ олар қысқа мерзімді өзгерістер үшін шектеулі маңызға ие. Ағаш тәрізді желі топологиясының орнына, шоғырланған желілік жол желісінің геометриясын қамтитын тор жоспарлары (бұл жергілікті қозғалысты азайтуға мүмкіндік береді, бірақ жалпы жүрілген қашықтықты арттырады және байланысты азайту арқылы жаяу жүруге кедерілді). Бұл көлік ағынының бірнеше магистральдық жолға шоғырлануын болдырмайды және көліксіз сапарлар жасауға мүмкіндік береді. Тұрғын үй, коммерциялық, сауда және ойын-сауық орындары арасындағы қашықтықты қысқартатын және велосипедпен жүруді және жаяу жүруді ынталандыратын, аралас пайдалануды дамытуға бағытталған аймақтарға бөлу заңдары. Велосипедпен жүру үлесі жергілікті велосипед инфрақұрылымының болуымен тікелей байланысты. Көлікті жоюға бағытталған көліксіз қалалар, азырақ көлікпен қамтылған қалалар және экологиялық қалалар, тұрғындардың көпшілігі үшін. Транзитке бағытталған даму – бұл қоғамдық көлікке қолжетімділікті максималды деңгейге көтеру үшін жобаланған тұрғын және коммерциялық аймақтар, олар үшін транзиттік станция немесе аялдама (пойыз станциясы, метро станциясы, трамвай аялдамасы немесе автобус аялдамасы) қарастырылған.

Басқа да байланысты

Көлік құралдарының әртүрлі түрлері әртүрлі жол кеңістігін қажет етеді. Мектептердің ашылу уақыты жол жүргізушілердің көп шоғырлануын болдырмау үшін реттелген (кейбір елдерде жеке көлікпен мектепке балаларды апару және алу қозғалысы сағат шыңындағы қозғалыстың елеулі бөлігін құрайды). Жүргізушілердің жауапкершілікпен мінез-құлқына ынталандыру және оны қадағалау. Көліктердің тым жақын жүруі, жиі жолақ ауыстыру және қозғалысқа кедергі келтіру сияқты әрекеттер жолдың өткізу қабілетін төмендетіп, тығындарды күшейтеді. Кейбір елдерде тас жолдарға ескерту белгілері орнатылып, халықтың назарына жеткізіледі, ал басқалары жауапкершіліксіз жүргізуге қарсы заңдар қабылдады. Жүргізушілердің қызығушылықтан жылдамдығын төмендетуіне себеп болатын көру бұрылыстарын (АҚШ-та бұл "резеңке мойын" деп аталады) орнату. Бұл көбінесе апат болған жерлерде қозғалыстың баяулауына әкеледі, тіпті апат орнынан физикалық түрде бөлінген жолдарда да. Бұл құрылыс алаңдарында да жиі кездеседі, сондықтан кейбір елдерде тас жол құрылысын көру бұрылыстарының артында жүргізу қағидасы енгізілді. Жылдамдық шегін төмендету, М25 тас жолында (Лондон) қолданылатын тәжірибе. Төмендетілген жылдамдық көліктердің бір-біріне жақын жүруіне мүмкіндік береді, бұл жолдың өткізу қабілетін арттырады. Арақашықтық емес, көліктер арасындағы интервал қысқартылған жағдайда ғана бұл шара тиімді екенін ескеріңіз. Ұзын интервалдар әдетте төмен жылдамдықтарда ғана қауіпсіз болады. Жолақты бөлісу/сүзгілеу, онда кейбір елдерде мотоциклдерге, скутерлерге және велосипедтерге көліктер, автобустар мен жүк көліктері арасындағы бос кеңістікте жүруге рұқсат беріледі. Жүк тасымалын азайту, мысалы, екі қатар тұрақтап қою сияқты мәселелерді болдырмау үшін инновациялық шешімдерді қолдану, соның ішінде жүк велосипедтері және Гетеборгтың Stadsleveransens жүйесі. Жолдағы көліктердің санын азайту, яғни тұрақ орындарының болуын растау талаптары, қозғалыс схемалары, корпоративтік көліктерді бірлесіп пайдалану, көшеде тұрақтап қоюға тыйым салу немесе көлік иелену құнын арттыру арқылы.

Бразилия

Сан-Паулу қаласының орталығындағы әдеттегі көлік тығыны, тіпті нөмір тақтасы бойынша жол пайдалану шектеулеріне қарамастан. "Тайм" журналының мәліметінше, Сан-Паулу қаласында әлемдегі ең нашар күндізгі көлік тығындары байқалады. Companhia de Engenharia de Tráfego компаниясының, қалалық көлік басқару агенттігінің хабарлауынша, 2014 жылдың 23 мамырында кешкі сағатта қаладағы жиынтық кезектердің ұзындығы бойынша тарихи рекорд тіркелді. Алдыңғы рекорд 2013 жылдың 14 қарашасындағы жиынтық кезектердің ұзындығы бойынша тіркелген. Метроның бар болғаны желілері бар, бірақ 35 шақырымнан астам жаңа желілер құрылыс кезеңінде немесе 2010 жылға дейін жоспарланған. Көптеген азаматтар күн сайын руль заңғырынан үш-төрт сағат өткізеді. Көлік кептелісін азайту мақсатында 2008 жылдың 30 маусымынан бастап жол кеңістігін бөлу бағдарламасы жүк және жеңіл коммерциялық көліктерге де қатыстырылып, оларға шектеулер қойылды.

Канада

Онтарио штатындағы 401 тас жолы, Торонто қаласынан өтеді, ені 18 бағытқа дейін жетеді дегенмен, сонымен қатар үнемі көлік қадауларымен күреседі. Торонто сауда палатасының мәліметінше, 2010 жылы Торонто зерттелген 19 қаланың ішінде ең көп көлік қадаулары бар қала деп танылды, орташа сапар уақыты 80 минутты құрады.