19 มิถุนายน 2552

MIT ไขปริศนาทำไมบางครั้งรถติดแบบบ้าๆบอๆ


เมื่อปลายเดือนพฤษภาคม 2552 ที่ผ่านมา มีรายงานในวารสาร Physical Review E เรื่องหนึ่งที่น่าสนใจ ซึ่งผมอยากนำมาเล่าให้ฟังในวันนี้ครับ (ถ้าอยากอ่านฉบับเต็มอ่านได้ที่นี่ครับ .... M. R. Flynn, A. R. Kasimov, J.-C. Nave, R. R. Rosales, and B. Seibold. Self-sustained nonlinear waves in traffic flow. Physical Review E, 2009; 79 (5): 056113 DOI: 10.1103/PhysRevE.79.056113) งานวิจัยนี้ได้ทุนจากกองทัพอากาศสหรัฐฯ รายงานฉบับนี้พยายามไขปริศนา ถึงสาเหตุที่ว่าทำไมอยู่ดีๆ รถถึงติดขึ้นมาโดยที่ไม่มีอุบัติเหตุอะไรเกิดขึ้นสักหน่อย รถติดแบบที่ไม่มีปี่ไม่มีขลุ่ยแบบนี้ ฝรั่งเขาเรียกว่า "Phantom Jams" ครับ (ในรายงานไม่ได้มีการพูดถึงทำไมฝนตกรถติด แต่ผมคิดว่าสิ่งที่เขาค้นพบนั้น สามารถนำไปใช้อธิบายได้ครับ ท่านผู้อ่านอาจจะเคยขับรถบนทางด่วนโล่งๆ แต่พอฝนตกปุ๊บ รถติดเลย)

โดยมากแล้ว รถติดแบบ Phantom Jams หรือไม่มีปี่ไม่มีขลุ่ยนี้ มักจะเกิดเมื่อการจราจรคับคั่ง มีรถวิ่งจำนวนมากในถนน ซึ่งจริงๆ ก็น่าจะพอวิ่งได้โดยไม่ติด แต่สมมติว่ามีการรบกวนการไหลของรถเพียงเล็กน้อย เช่น เกิดมีรถคันหนึ่งอยู่ดีๆ ก็ชะลอความเร็ว หรืออาจมีคันหนึ่งวิ่งจี้ตูดคันหน้ามากไป ทำให้รบกวนการไหล ซึ่งจุดเล็กๆนี้เอง สามารถที่จะถูกขยายให้กลายเป็นการจราจรติดขัดแบบที่เรียกว่า Self-Sustaining ซึ่งหมายความว่า มันสามารถจะอยู่ได้เองเป็นชั่วโมงๆ เลยครับ แล้วก็จะหายไปเอง เมื่อรถเบาบางลงไปเอง โดยที่ใครก็ไม่สามารถไปหยุดมันได้ ต้องปล่อยให้มันคลี่คลายไปเอง

นักวิจัยได้สร้างโมเดลทางคณิตศาสตร์ ซึ่งมองการจราจรเหมือนการไหลของของเหลว ซึ่งก็จะมีตัวแปรของความเร็วในการไหล ความหนาแน่นของการจราจร เป็นต้น โมเดลนี้สามารถทำนายได้ว่า ความหนาแน่นของรถเท่าไร วิ่งด้วยความเร็วเท่าไร จึงจะทำให้เกิดภาวะการจราจรติดขัดแบบไม่มีปี่มีขลุ่ย และเมื่อเกิดการติดขัดแล้ว มันจะสิ้นสุดเมื่อไหร่

โมเดลนี้ มีประโยชน์มากเลยครับ วิศวกรของกรมทางหลวงสามารถใช้ออกแบบถนน เพื่อที่จะทำให้มีความหนาแน่นของการจราจรต่ำกว่าจุดวิกฤต โมเดลนี้ยังใช้หาตำแหน่งของถนนที่อาจเกิดอุบัติเหตุได้ง่าย ..... ผมอยากให้มีการนำโมเดลนี้มาใช้ในกรุงเทพฯ จริงๆ ............