Hier ist die Physik hinter diesem verrückten chinesischen Stau

Vor einigen Tagen hat eine Drohne dieses atemberaubende Video des schlimmsten Staus der Welt auf dem G4 Beijing-Hong Kong-Macau Expressway aufgenommen. Beschuldigen Sie nebliges Wetter, wenn Sie möchten, aber die Physik sagt, dass alles auf eine Frage der Dichte hinausläuft - nämlich auf eine ungewöhnlich hohe Anzahl von Menschen, die nach einem einwöchigen Ferienfest nach Peking zurückkehren.

Ich habe so etwas noch nie gesehen und lebe in Los Angeles. Die Stadt der Engel führt häufig die Liste der Orte mit dem schlechtesten Verkehr im Land an, zusammen mit Washington, DC, San Francisco, New York, Atlanta, Chicago und sogar Seattle. Der Verkehrsfluss ist in den meisten großen städtischen Zentren ein großes Problem. Der durchschnittliche US-Autofahrer verbringt jedes Jahr 36 Stunden mit Verkehrsverzögerungen. Aber China - Mann, China nimmt die Krone, wenn es um wahnsinnig überlasteten Verkehr geht. Eine Studie aus dem letzten Jahr ergab, dass der durchschnittliche chinesische Fahrer umgerechnet neun Tage im Jahr im Stau steht.

Wissenschaftler haben jahrelang Verkehrsmuster untersucht und versucht, mathematische Modelle zu erstellen, um eine Lösung zu finden, die uns alle davon abhält, in Michael Douglas 'tobendem Autofahrer D-FENS im Film Falling Down von 1993 zu schnappen .

Einer von ihnen ist ein Physiker namens Boris Kerner vom Daimler-Benz-Forschungsinstitut in Stuttgart, der 1998 eine wegweisende Arbeit in Physical Review Letters veröffentlichte. Er analysierte Daten aus mehreren Jahren Verkehr auf deutschen Autobahnen und stellte fest, dass der Verkehr dem folgt Physik der Selbstorganisation.

Kerners Modell unterteilt den Verkehr in drei Kategorien: frei fließend, gestaut (Festkörper) und ein Zwischenzustand namens synchronisierter Fluss, in dem sich dicht gepackte „Automoleküle“ wie Mitglieder einer Blaskapelle gemeinsam bewegen. Wie ich 2011 schrieb :

Oder an Mautstellen auf Mega-Autobahnen, wenn nicht genügend Stände geöffnet sind und 50 Fahrspuren mit Autos vollgestopft sind - 50 Fahrspuren? WTF, China?!? - auf 20 zusammenführen.

Zugegeben, sogenannte "Phantom" -Staus ( oder "Jamitons" ) können auftreten, selbst wenn es keinen verschärfenden Faktor gibt. Es ist ein heikler Balanceakt. Es gibt eine kritische Schwelle für den Verkehr, und sobald diese erreicht ist, können selbst winzige Schwankungen eine Kettenreaktion verursachen, die schließlich zu einem Stau führt. Irgendwann kommt es zu einem „Pinch-Effekt“ - diesem frustrierenden „Stop and Go“ -Phänomen, bei dem Sie einem schmalen Stau entkommen und ein wenig weiter unten auf einen anderen stoßen, bis alle zu einem einzigen breiten Stau zusammenlaufen und der Verkehr zu einem kommt still stehen.

Nur etwas zum Nachdenken, wenn Sie das nächste Mal überlasteten Verkehr verfluchen.

Referenzen :

Kerner, Boris. (1998) " Experimentelle Merkmale der Selbstorganisation im Verkehrsfluss ", Physical Review Letters 81: 3797.

Flynn, MR et al. (2009) „ Selbsttragende nichtlineare Wellen im Verkehrsfluss “, Physical Review E 79 (5): 056113.

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