Блог

Если вам кажется, что в героях постов вы кого-то узнали — вам кажется.

по годам 201920182017за все время
еще Свежее Избранное Комментируемое Теги Подписаться на блог
18 заметок с тегом

авто

Чаечки 2.0 исполнился 1 год

21 мая 2019 года моей чаечки два ноль исполнится 1 год, с чем я ее и поздравляют.

За год эксплуатация машина проехала ровно 15 000 км (ни км меньше-больше).

Почему дорожное движение внезапно превращается в пробку

Одним из самых непонятных явлений в автомобильной поездке становятся внезапно возникающие фантомные пробки. Большинство из нас с этим сталкивалось: машина перед вами внезапно тормозит, заставляя тормозить вас, что заставляет тормозить водителя за вами. Но вскоре вы и окружающие вас машины снова ускоряются до исходной скорости, и становится очевидно, что на дороге нет ни видимых препятствий, ни заметных причин для замедления.

Так как движение быстро восстанавливает исходную скорость, фантомные пробки обычно не вызывают серьёзных задержек. Но не являются они и просто малозначительными досадными помехами. Это очаги аварий, потому что они заставляют неожиданно тормозить. А дёрганое движение, к которому они приводят, вредит автомобилю, снижает ресурс и повышает потребление топлива.

Так что же происходит? Для ответа на этот вопрос математики, физики и инженеры-транспортники разработали множество различных видов моделей трафика. Например, микроскопические модели вычисляют пути отдельных автомобилей и хорошо подходят для описания взаимодействия единичных машин. Макроскопические модели описывают трафик в виде жидкости, а машины в ней интерпретируются как частицы жидкости. Они эффективны при изучении крупномасштабных явлений с участием множества автомобилей. Наконец, клеточные модели разделяют дорогу на сегменты и предписывают правила, по которым машины движутся из клетки в клетку, создавая структуру для описания неопределённости, присущей реальному дорожному движению.

Для того, чтобы начать понимать причины формирования фантомных пробок, нам сначала нужно узнать о множестве эффектов, присутствующих в реальном трафике, которые, вероятно, могут вносить свой вклад в образование пробки: разные типы транспорта и водителей, непредсказуемое поведение, въезд и съезд с магистрали, смена полос движения, и так далее. Можно предположить, что некое сочетание этих эффектов необходимо для создания фантомной пробки. Одно из огромных преимуществ изучения математических моделей заключается в том, что все эти различные эффекты в теоретическом анализе или компьютерной симуляции можно отключить. Так мы можем создать группу одинаковых предсказуемых водителей, едущих по однополосному шоссе без всяких съездов с него. Другими словами, идеальную дорогу до дома.

Как ни удивительно, но при отключении всех этих воздействий фантомные пробки всё равно возникают! Это наблюдение говорит нам, что фантомные пробки — не вина отдельных водителей, но результат коллективного поведения всех водителей на дороге. Это работает так. Представьте однородный поток транспорта: все машины равномерно распределены по шоссе и едут с одной скоростью. В совершенных условиях такой идеальный трафик может сохраняться вечно. Однако в реальности движение постоянно подвергается небольшим колебаниям: несовершенство асфальтового покрытия, небольшие проблемы с двигателями, доли секунды, на которые водитель ослабляет внимание, и так далее. Для прогнозирования эволюции такого транспортного потока нужно ответить на важный вопрос: все эти небольшие колебания затухают или усиливаются?

Если они затухают, то поток стабилен и пробки отсутствуют. Но если они усиливаются, то однородный поток становится нестабильным, а небольшие колебания вырастают в движущиеся назад волны, названные «джемитонами» (jamitons, от jam — пробка). Такие волны можно наблюдать в реальности, они заметны в различных видах моделей и компьютерных симуляций, а также были воссозданы в тщательно контролируемых экспериментах.

В макроскопических (гидродинамических) моделях каждый водитель, интерпретируемый как частица жидкости транспортного потока, наблюдает локальную плотность трафика вокруг себя в любой момент времени и соответствующим образом выбирает скорость, которой нужно придерживаться: высокую, если поблизости мало машин, или низкую при большом заторе. Затем он ускоряется или замедляется до этой целевой скорости. Кроме того, он предполагает, что трафик будет делать дальше. Этот эффект движения с прогнозированием моделируется «давлением трафика», который во многом ведёт себя аналогично давлению в реальной жидкости.

Математический анализ моделей дорожного движения показывает, что эти два эффекта соперничают. Задержка перед достижением нужной скорости приводит к росту колебаний, а давление трафика гасит колебания. Состояние однородного потока стабильно, если доминирует эффект предсказания, а это бывает при низкой плотности потока. Эффект задержки доминирует при высокой плотности трафика, что вызывает дестабилизацию и в конце концов фантомные пробки.

Переход от однородного потока к потоку, в котором доминирует джемитон, схож с тем, как вода переходит из жидкого состояния в газообразное. В потоке машин этот фазовый переход происходит, когда плотность потока достигает определённого критического порога, при котором ожидания водителей уравновешиваются эффектом задержки при регулировании скорости. Самый удивительный аспект этого фазового перехода заключается в том, что характер движения кардинально меняется, хотя отдельные водители вообще не меняют своего поведения.

Видео возникновения джемитона. Поток, текущий слева направо, приводит к распространению джемитона справа налево. Вертикальная ось обозначает плотность машин на дороге. Резкий переход от низкой к высокой плотности (и от высокой к низкой скорости) является характеристикой всех джемитонов.

Следовательно, возникновение волн трафика (джемитонов) можно объяснить поведением при фазовом переходе. Но чтобы понять, как предотвращать фантомные пробки, надо также разобраться в подробностях структуры полностью устоявшегося джемитона. В макроскопических моделях трафика джемитоны являются математическим аналогом детонационных волн, которые в реальном мире возникают во время взрывов. У всех джемитонов есть локализованная область высокой плотности трафика и низкой скорости. Переход от высокой к низкой скорости чрезвычайно резок — как ударная волна в жидкости. Машины, столкнувшиеся с ударной волной, вынуждены резко тормозить. После удара есть «зона реакции», в которой водители пытаются снова ускориться до исходной скорости. Наконец, в конце фантомной пробки с точки зрения водителей находится «точка линии перехода через скорость звука».

Название «точка линии перехода через скорость звука» (sonic point) возникло из аналогии с детонационными волнами. При взрыве это такая точка, в которой жидкость превращается из сверхзвуковой в дозвуковую. Это имеет важные последствия для потока информации как в детонационной волне, так и в джемитоне. Точка перехода создаёт информационную границу, схожую с горизонтом событий чёрной дыры: никакая информация ниже по потоку не может повлиять на джемитон по другую сторону от точки перехода. Из-за этого рассеивать джемитоны довольно сложно — после прохождения через точку перехода автомобиль не может повлиять на джемитон.

Поэтому на поведение машины нужно влиять до того, как она попадёт в джемитон. Одним из способов достижения этой цели является беспроводная связь между автомобилями, и современные математические модели позволяют нам разработать подходящие способы использования технологии будущего. Например, когда машина обнаруживает событие резкого торможения, за которым сразу же следует ускорение, то она может транслировать «предупреждение о джемитоне» автомобилям, движущимся за ней в пределах одной мили. Водители этих машин могут, по крайней мере, подготовиться к неожиданному торможению; или, что тоже хорошо, увеличить интервал, чтобы внести свой вклад в рассеяние волны трафика.

Результаты, получаемые при наблюдении за гидродинамическими моделями транспортных потоков, могут помочь в решении многих других проблем реального мира. Например, логистические цепочки демонстрируют поведение, схожее с транспортными пробками. Явления пробок, очередей и волн можно также наблюдать в газопроводах, информационных сетях и потоках биологических сетей — всех их можно рассматривать как аналоги потоков жидкостей.

Кроме того, что фантомные пробки — это важный пример для математического изучения, они, вероятно, являются также интересной и наглядной социальной системой. В местах возникновения джемитонов, они вызываются коллективным поведением всех водителей, а не несколькими «паршивыми овцами». Те, кто действует на упреждение, могут рассеивать джемитоны и помочь всем водителям, едущим за ними. Это классический пример эффективности золотого правила нравственности.

Поэтому когда в следующий раз вы попадёте в беспричинную, бессмысленную и спонтанную дорожную пробку, то помните, насколько она сложнее, чем кажется.

Об авторе: Бенджамин Сейболд — профессор математики в Университете Темпл.
Оригинал заметки.

Хорошая инфографика

Хорошая инфографика при детальном рассмотрении даёт всё больше информации, смыслов, связей и позволяет выдвигать гипотезы.

Shell Centre car park in the snow, January 1963

Как быстрее прогреть салон

Некоторые автомобилисты включают вентилятор отопителя на максимум, едва запустив двигатель. На что они рассчитывают при крепком морозе за бортом и холодном антифризе в системе охлаждения машины — неясно. Воздух, конечно, будет не таким ледяным, как на улице, но согреть точно не сумеет. Да и двигатель будет прогреваться медленнее, поскольку крупицы только что саккумулированного тепла будут тут же тратиться на прогрев воздуха в салоне. Направлять поток на ветровое стекло при максимальной скорости работы вентилятора тоже не следует: наледь начнет отходить на несколько секунд раньше, но когда из воздуховодов пойдет действительно теплый воздух, стекло может не выдержать и треснуть из-за слишком большой разницы температур. Чтобы этого не произошло, стекло следует отогревать не локально, а равномерно, вместе с воздухом в салоне.

Разумнее вовсе выключить вентилятор или оставить его на минимальной скорости. По мере прогрева скорость можно увеличивать. Только не надо выставлять максимум, как только стрелка указателя температуры оторвется от нижнего деления, а машина еще будет стоять на месте или уже толкаться в пробке: индикатор мигом вернется на исходное положение. И управление температурой воздуха ничего не даст: даже при выкрученной до предела в красный сектор ручке система начнет выдавать соответствующий поток, только как следует прогревшись.

На многих машинах с современными «холодными» двигателями применяются догреватели салона. Без них зимой в вялотекущем городском движении тепла можно не дождаться вовсе. Если в вашем автомобиле имеется такая система, то согревающий поток из дефлекторов польется практически сразу. В этом случае о процедурах, описанных в двух абзацах выше, можно забыть.

Проще всего обладателям климат-контроля. Адекватно настроенная система при включенном автоматическом режиме сама разберется, как действовать. Обычно сразу после запуска она работает на малой скорости, потом набирает силу, отправляя чуть прогревшийся воздух на ветровое стекло, а затем, после достижения комфортной температуры, открывается поток в ноги.

И в любом случае будет эффективнее начать движение, дав машине несколько минут прогреться на холостых оборотах. Во время движения быстрее прогреются и двигатель, и салон.

Обгон ДПС

Многие водители грешат превышением скорости. Особенно на трассе, где меньше камер и больше простора. Иногда случается догонять и машину ДПС. Если она едет медленнее разрешенного лимита, то проблем с обгоном нет (кроме, разумеется, тщательного выбора участка для маневра). Если ее скорость близка к верхней планке дозволенного, то большинство автомобилистов предпочитают не искушать судьбу. Действительно, некоторые из установленных в патрульных автомобилях радаров позволяют измерять скорость в движении. Для этого требуется лишь выставить соответствующие настройки. Так что в теории наказать вас могут. Однако в России не штрафуется превышение скорости на величину до 20 км/ч. Так что даже при едущем 85—90 км/ч полицейском автомобиле у вас есть ненаказуемый запас для обгона.

Без показаний радара все претензии инспектора необоснованны. Доказательством не могут служить ни показания видеорегистратора (он не является сертифицированным измерителем скорости), ни логические рассуждения инспектора вроде: я ехал с максимально разрешенной скоростью, а вы меня обогнали и, следовательно, ее превысили.

Напоминаю, что после всех изменений в российских ПДД термин «обгон» связан только с выездом на полосу встречного движения. Если машина остается в пределах правой половины дороги, то она может выполнить только опережение. На него Правила никаких ограничений не накладывают: опережение можно выполнять и справа (что, строго говоря, не совсем разумно). Что же касается случаев, когда спецавтомобиль движется с включенными световыми и звуковыми сигналами, то пункт 3.2 ПДД запрещает нам обгонять, но не опережать такой спецтранспорт. Дословно этот пункт гласит:

«Запрещается выполнять обгон транспортного средства, имеющего нанесенные на наружные поверхности специальные цветографические схемы с включенными проблесковым маячком синего цвета и специальным звуковым сигналом».

Если автомобиль не отвечает хотя бы одному из перечисленных условий, то запрет, как вы понимаете, не действует. Но это если в строгом соответствии с законом. Однако если сотрудник «обиделся» на ваш маневр, то в российских реалиях доказывать его неправоту и произвол придется вам самим.

С какой стороны бак?

Как запомнить, куда же заливать топливо?

Самый простой совет — это тренировать память. :)

У машины может не быть тахометра, может не быть указателя температуры двигателя, но топливомер будет обязательно. Шкала отградуирована чаще всего в долях, иногда прямо в литрах, но в любом случае рядом будет символ бензоколонки. Так вот, рядом с этим символом у всех машин (за исключением уж совсем старых и отечественного производства) есть другой символ в виде стрелочки, показывающей направо или налево. С такого борта, соответственно, и расположена топливозаправочная горловина того автомобиля, в который вас судьба занесла в данный момент.

Объявление с авито

Продаю свою семерку! Покупка, прямо скажем, сомнительная, но зато и цена — чисто символическая. 25 тысяч рублей и корвет ваш! состояние спорное. Пробег обозначен на табло как 52000, но под этим стоит понимать 152000. А если совсем честно, то 252000.

Самое главное, аппарат на ходу! По городу никаких проблем (кроме того, что без кондиционера летом в ней жарко как в аду). Рвёт со светофора многие иномарки (особенно те, которые не подозревают, что участвуют в состязании). По трассе тоже нормуль. Какую скорость вам удастся на ней развить, зависит только от вашего инстинкта самосохранения. Лично я в те редкие разы, когда разгонял ее до 130, ловил себя на том, что не моргаю, не шевелюсь и практически не дышу.

Машина в ДТП не участвововала. Но передние крылья немного помяты оба. Наверное били до меня. Хотя я тоже раз стукнул, если честно, но очень медленно, крылья не мял. У левого крыла есть некрашеный участок серого цвета. Очень помогает обнаруживать автомобиль на больших парковках и придает зверюге неповторимую индивидуальность. По кузову — есть некоторые участки, которые можно считать нормальными. Кузов целиком менян в 2000 году, но по нему не скажешь.

Внутренняя отделка салона выполнена по чьей-то непостижимой прихоти с использованием линолеума. С этим придется жить. Глубоко в водительском кресле (у которого что-то лопнуло внутри, отчего оно стало ниже, чем должно быть) есть какая-то очень острая деталь, которая иногда больно впивается в поясницу. Я так и не разобрался, что это за деталь, почему она там и как такое вообще может быть.

Пассажирская дверь периодически заедает. Брелок сигнализации в ахтунге, давно выпала пластмасса над главной кнопкой, поэтому туда приходится тыкать ключом. Но это не сложно, потому что ключ всегда отдельно от брелка, потому что пластмассовое ушко тоже давно разломалось. На сервисе в ответ на вопрос о замене брелка на аналогичный неуважительно смеются.

В машине последние полтора года не курил. А до этого курил, очень много. Но не больше, чем предыдущий хозяин и его многочисленные друзья — одновременно, все вместе, зимой, с плотно закрытыми стеклами. Потолок нехарактерно серого цвета не позволит этого скрыть.

Диски плохие.

Печка — адское горнило — работает зимой так что мама не горюй. Но к сожалению, горячий воздух подтравливает снизу и летом, когда печка выключена, и если жать больше 110 по трассе в сандалях, то по-мелочи припекает пальцы на правой ноге.

Из монтажного блока имеются странные разводки, которые не с первого раза понимает даже мой электрик. Я не смогу объяснить зачем некоторые из них сделаны, но точно помню, что без них что-то не крутится. Сам монтажный блок, кстати, лучше поменять, некоторые контакты подоткнуты спичками и прутиками, это не совсем правильно и не очень безопасно.

Я рад бы сказать, что зато в эту машину вложена вся моя любовь и забота, но это не так. В нее вложены только ненависть и презрение. Не шаря в устройстве автомобиля, капот я открывал чтобы положить деталь.

Мертвая петля

Профессиональный водитель и каскадер Терри Грант установил рекорд на самую большую «мертвую петлю», сделанную на машине. Высота петли — 19,08 метра, перегрузка — 6,5 g. К слову, пилоты космических челноков испытывают меньшие перегрузки. (Фото Richard Bradbury | Guinness World Records):

Ранее Ctrl + ↓