🚗 Korki drogowe (NaSch)
Automat komórkowy Nagela–Schreckenberga na pierścieniu: przyspiesz, hamuj do luki, losowo zwolnij, jedź. Z szumu wyłaniają się korki-widma; diagram czasoprzestrzenny ujawnia fale zatorów biegnące wstecz.
Najczęściej zadawane pytania
Dlaczego korki pojawiają się bez żadnej przeszkody?
Krok losowości w regule NaSch zmusza samochód do hamowania z prawdopodobieństwem p, nawet gdy ma miejsce na przyspieszenie. Gdy jeden samochód zwalnia, samochód za nim również musi zwolnić, aby nie zmniejszać odstępu, a to zaburzenie propaguje się wstecz przez strumień ruchu szybciej, niż porusza się jakikolwiek pojedynczy samochód.
Co właściwie robią cztery reguły NaSch?
W każdym kroku każdy samochód przyspiesza w kierunku v_max, następnie hamuje do dostępnej luki z przodu, potem losowo traci jedną jednostkę prędkości z prawdopodobieństwem p, a na końcu porusza się naprzód o swoją nową prędkość. Wszystkie aktualizacje zachodzą równolegle dla każdego samochodu, zanim zmienią się pozycje.
Czym jest reguła powolnego startu?
Podwaja ona efektywne prawdopodobieństwo hamowania dla samochodu, który w poprzednim kroku był całkowicie zatrzymany. Naśladuje to opóźnienie reakcji rzeczywistego kierowcy przy ruszaniu z miejsca i sprawia, że korki są zauważalnie bardziej trwałe i wolniej się rozpuszczają, co odpowiada obserwowanemu w rzeczywistości zachowaniu ruchu drogowego.
Jak odczytać diagram czasoprzestrzenny?
Każdy poziomy rząd to jeden krok symulacji, przy czym nowsze rzędy pojawiają się bliżej dołu; pozycja pozioma wzdłuż rzędu to pozycja samochodu na pierścieniu. Ukośne pasy biegnące od prawego dolnego do lewego górnego rogu to fronty korków propagujące się wstecz, mimo że samochody wewnątrz nich nadal poruszają się naprzód.
Dlaczego diagram fundamentalny ma kształt trójkątny?
Przy niskiej gęstości przepływ rośnie niemal liniowo, ponieważ dodawanie samochodów ledwo kogokolwiek spowalnia. Powyżej gęstości krytycznej ρ_c ≈ 1/(v_max+1) samochody zaczynają wchodzić sobie w drogę, a przepływ ponownie spada wraz ze wzrostem gęstości, tworząc kształt wznoszący się i opadający.