PL 
EnglishDomyślny
Українська🚗 Model ruchu NaSch
Automat komórkowy Nagela-Schreckenberga dla ruchu na autostradzie w pierścieniu L=200 komórek. Losowe hamowanie rodzi korki widmo. Diagram czasoprzestrzenny ujawnia fale korków biegnące wstecz.
🚗 Model ruchu NaSch — korki widmo
Automat komórkowy Nagela-Schreckenberga dla ruchu na autostradzie. Zobacz, jak korki widmo powstają samoistnie z losowego hamowania, nawet bez żadnej przeszkody. Diagram czasoprzestrzenny ujawnia fale korków poruszające się wstecz.
🔬 Co pokazuje
Cztery proste reguły na krok czasowy — przyspieszanie, ograniczenie prędkości, losowe hamowanie (z prawdopodobieństwem p) oraz ruch — wystarczają, by wytworzyć realistyczne zjawiska drogowe, w tym korki widmo, fale stop-and-go oraz diagram podstawowy zgodny z danymi z prawdziwych autostrad.
🎮 Jak korzystać
Dostosuj gęstość pojazdów (0–100%) oraz prawdopodobieństwo hamowania (0–1). Przy krytycznej gęstości (~30%) pojawiają się korki widmo w postaci fal poruszających się wstecz. Diagram czasoprzestrzenny pokazuje trajektorie korków — ukośne linie przesuwające się pod prąd ruchu.
💡 Czy wiesz, że?
Korki widmo — gdy wszyscy hamują bez wyraźnego powodu — powstają dokładnie w ten sam sposób, jaki odtwarza ten model: małe losowe zaburzenia narastają w gęstym ruchu. Japońscy badacze odtworzyli to zjawisko na okrężnym torze testowym w 2008 roku.
O tej symulacji
Ta symulacja implementuje automat komórkowy Nagela-Schreckenberga, podstawowy model ruchu na jednopasmowej autostradzie. Droga jest zamkniętym pierścieniem 200 dyskretnych komórek; każda komórka mieści co najwyżej jeden samochód, którego całkowita prędkość zmienia się od 0 do v_max. Każdy krok czasowy stosuje do wszystkich pojazdów równolegle cztery reguły — przyspiesz, zahamuj, by uniknąć kolizji, losowo zwolnij z prawdopodobieństwem p, a następnie jedź dalej. Z tych minimalnych reguł samoistnie powstają korki widmo i fale stop-and-go, bez żadnego wypadku czy przeszkody.
🔬 Co pokazuje
Dyskretny automat komórkowy na pętli 200 komórek. Każdy krok: samochód przyspiesza o jeden (do granicy v_max), hamuje do odstępu przed sobą, by nigdy nie wyprzedzić, zwalnia o jeden z prawdopodobieństwem p_brake, a następnie porusza się do przodu o nową prędkość. Statystyki na żywo pokazują gęstość ρ, natężenie ruchu q = ρ·v̄ oraz średnią prędkość v̄, a diagram czasoprzestrzenny śledzi pozycję każdego samochodu w ciągu ostatnich 80 kroków.
🎮 Jak korzystać
Suwak Gęstość (5–75%) ustala, ile ze 200 komórek jest na starcie zajętych; v_max (1–5) ogranicza maksymalną prędkość; p_brake (0–0,5) to prawdopodobieństwo losowego hamowania, które zasiewa korki. Użyj Pauzy, by zatrzymać animację, i Resetu, by od nowa rozmieścić samochody z bieżącymi ustawieniami. Obserwuj dolny panel w poszukiwaniu ukośnych czerwonych pasm.
💡 Czy wiesz, że?
W 2008 roku japońscy badacze poprosili kierowców, by jeździli po zamkniętym torze w stałych odstępach; mimo to powstał korek i przesuwał się wstecz, potwierdzając, że zator może powstać z samego losowego hamowania — dokładnie ten mechanizm odtwarza ten model z 1992 roku.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest model Nagela-Schreckenberga?
To automat komórkowy dla ruchu drogowego wprowadzony przez Kaia Nagela i Michaela Schreckenberga w 1992 roku. Droga jest podzielona na dyskretne komórki, czas płynie krokowo, a każdy samochód aktualizuje prędkość według tych samych czterech reguł. Mimo prostoty model odtwarza realistyczne cechy, takie jak diagram podstawowy i samoistne korki.
Jak powstaje tu korek widmo bez żadnej przeszkody?
Trzecia reguła aktualizacji sprawia, że każdy samochód losowo zwalnia z prawdopodobieństwem p_brake. W gęstym ruchu hamowanie jednego samochodu zmusza do hamowania samochód za nim, ten zmusza kolejny i tak dalej. To zaburzenie narasta w skupisko wolnych aut, mimo że droga przed nimi jest wolna — to właśnie korek widmo.
Co kontrolują suwaki gęstości, v_max i p_brake?
Gęstość ustala, jaki odsetek z 200 komórek jest na starcie zajęty, czyli jak zatłoczony jest pierścień. v_max ogranicza maksymalną prędkość całkowitą, jaką może osiągnąć samochód. p_brake to prawdopodobieństwo, że jadący samochód samoistnie zwolni o jedną komórkę w danym kroku; zwiększenie go powoduje powstawanie korków przy niższych gęstościach.
Dlaczego pasma korków na diagramie czasoprzestrzennym pochylają się do tyłu?
Diagram przedstawia pozycję w poziomie, a niedawny czas w pionie. Korek to obszar, w którym samochody stoją, ale same auta wciąż przesuwają się do przodu i wyjeżdżają z jego tyłu, podczas gdy z przodu dołączają nowe. Struktura korka porusza się więc pod prąd ruchu, tworząc pochylone wstecz ukośne czerwone pasma.
Czy to dokładny opis prawdziwego ruchu drogowego?
To celowo minimalny model, więc pomija pasy ruchu, typy pojazdów i zmienność kierowców. Mimo to jego diagram podstawowy natężenia względem gęstości oraz samoistne fale stop-and-go zgadzają się z pomiarami z prawdziwych autostrad i z kontrolowanych eksperymentów na torach. Jest szeroko stosowany w badaniach transportu jako realistyczny, a zarazem prosty punkt odniesienia.