UK 
EnglishТипова
Polski🚗 Симуляція Трафіку
Клітинний автомат Нагеля-Шрекенберга для багатосмугового руху. Фантомні затори, ефект повільного старту.
Схожі симуляції
Про цю симуляцію
Ця симуляція виконує модель Нагеля-Шрекенберга — дискретний клітинний автомат, у якому дорога поділена на клітини, кожна з яких або порожня, або містить один автомобіль з цілочисельною швидкістю від 0 до максимуму. На кожному кроці часу кожен автомобіль по черзі застосовує чотири правила: прискорюється на одиницю, гальмує відповідно до проміжку попереду, з фіксованою ймовірністю «розгальмовування» випадково сповільнюється на одиницю, а потім рухається вперед. З цих тривіально простих локальних правил виникають реалістичні хвилі «старт-стоп» та фантомні затори без жодної аварії чи вузького місця.
🔬 Що це показує
Симуляція розвиває одновимірний клітинний автомат на кільцевій дорозі з однією-чотирма смугами. Кожен крок виконує чотири правила NaSch — прискорення, гальмування до переднього проміжку, розгальмовування, рух — і забарвлює автомобілі від червоного (повільно) до зеленого (швидко). Панель у реальному часі відображає середню швидкість у часі, а лічильники показують потік у автомобілях за секунду та середню швидкість.
🎮 Як користуватися
Використовуйте «Пауза», щоб зупинити чи відновити оновлення, і «Скинути», щоб заново заповнити дорогу. Повзунок Density (5-80%) задає частку зайнятих клітин на старті, Max.V (1-8) обмежує максимальну швидкість у клітинах за крок, а Dawdle p (0-0.50) задає ймовірність випадкового гальмування. Випадаючий список Lanes дозволяє обрати від 1 до 4 паралельних смуг.
💡 Чи знали ви?
Член розгальмовування є ключовим: за нульової випадковості та тієї ж густини рух врівноважується у плавний стабільний потік, але навіть невелика ймовірність розгальмовування дозволяє крихітним збуренням перерости в самопідтримувані затори, що дрейфують проти потоку — подібно до реальних заторів на автострадах, які виникають без видимої причини.
Поширені запитання
Що таке модель Нагеля-Шрекенберга?
Це мінімалістична модель клітинного автомата для односмугового руху, представлена 1992 року. Дорога поділена на однакові клітини, кожна з яких вміщує щонайбільше один автомобіль з цілочисельною швидкістю, і вся система оновлюється синхронізованими часовими кроками. Попри свою простоту, вона відтворює перехід від вільного руху до заторів.
Як насправді працюють чотири правила?
Для кожного автомобіля модель спочатку прискорює його на одиницю до максимальної швидкості, потім зменшує швидкість до кількості вільних клітин попереду, щоб уникнути зіткнення, далі з певною ймовірністю «розгальмовування» зменшує швидкість на одиницю, імітуючи недосконале водіння, і нарешті пересуває автомобіль вперед на отриману швидкість. Усі автомобілі оновлюються паралельно на кожному кроці.
Що змінюють елементи керування Density, Max.V та Dawdle p?
Density задає частку клітин, зайнятих спочатку, тож вищі значення пакують більше автомобілів на дорогу. Max.V — це обмеження швидкості в клітинах за крок, що контролює, наскільки швидко рухається вільний потік. Dawdle p — це ймовірність того, що автомобіль випадково загальмує на певному кроці, і саме вона є джерелом спонтанних заторів.
Чи є це фізично точним?
Це навмисно абстрактна модель, а не точний симулятор транспортних засобів: вона використовує дискретні клітини, цілочисельні швидкості та синхронні оновлення. Попри це, вона відтворює справжню емерджентну поведінку: фундаментальну діаграму з гілками вільного потоку та заторів, а також хвилі «старт-стоп», що рухаються назад і відповідають спостереженням реального трафіку.
Чому фантомні затори утворюються без жодної перешкоди?
За достатньої густини дорога працює майже на межі пропускної здатності, тож коли випадкове правило розгальмовування змушує один автомобіль загальмувати, автомобіль позаду мусить гальмувати сильніше, і збурення посилюється, поширюючись назад уздовж потоку. Результатом є затор, який підтримує сам себе і рухається проти потоку, хоча жодної аварії чи вузького місця немає.