Новое исследование объяснило, почему в городах растут пробки

Ученые сравнили данные 30 крупных городов, включая Лос-Анджелес и Москву, и выделили общие закономерности.
Tavarius/Shutterstock/FOTODOM

Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что рост городов и транспортная система развиваются как единая связанная система, а не по отдельности. Работа выполнена Ятао Чжаном совместно с учеными ETH Zurich и Университета Висконсина.

Авторы подчеркивают, что изменения в городской застройке напрямую влияют на движение транспорта, а транспорт, в свою очередь, формирует то, как растет город.

Города и дороги развиваются вместе

Логика, которую проверяли исследователи, проста. Если в пригороде появляется новая железнодорожная линия, там начинает расти жилье. Если же район активно застраивается многоквартирными домами, транспортная сеть вынужденно расширяется.

Таким образом, развитие города и транспорта работает в обе стороны и постоянно усиливает само себя.

Как отметил Ятао Чжан:

«Наши города становятся все более сложными, а транспортные системы испытывают все возрастающее давление. Следовательно, крайне важно понимать взаимосвязь между мобильностью и городами, поскольку это единственный способ устойчиво развивать и проектировать городские центры»

Как изучали 30 городов мира

Ученые сравнили данные 30 крупных городов, включая Лос-Анджелес и Москву. Основное внимание уделялось пробкам и структуре дорожной сети.

В основе анализа лежали данные компании Here Technologies, которая фиксирует транспортную ситуацию с шагом в пять минут. В случае Лос-Анджелеса использовалась информация более чем с 18 000 дорожных участков.

Дополнительно исследователи применяли OpenStreetMap — открытую карту, которую создают волонтеры. Это позволило описать не только дороги, но и структуру городов: жилые зоны, деловые кварталы, парки, учебные и спортивные объекты.

Что сильнее всего влияет на пробки

Результаты показали, что пробки зависят не только от дорог как таковых. Важную роль играет и форма города, и то, как распределены функции районов.

Например:

  • плотная застройка почти всегда усиливает трафик
  • разделение города на жилые и деловые зоны увеличивает ежедневные поездки
  • смешанные районы, где жилье и работа находятся рядом, наоборот снижают нагрузку на дороги

Исследователи также выявили устойчивую связь между расширением дорожной сети и ростом трафика. Но она работает не изолированно, а в сочетании с типом городской застройки.

Главный вывод: дороги создаются поведением людей

Один из ключевых выводов исследования сформулирован Чжаном так:

«Транспорт создается тем, что делают люди, а не просто существованием дорог»

Иными словами, пробки возникают не только из-за нехватки инфраструктуры. Они формируются тем, как распределены работа, жилье и повседневные маршруты жителей.

Различия между Азией и Европой

Отдельное внимание исследователи уделили международным различиям. Наиболее показательный контраст наблюдается между Сингапуром и Цюрихом.

В Сингапуре городская структура четко зонирована: жилые районы отделены от деловых и ориентированы на центральные зоны с концентрацией сервисов и рабочих мест. Такое устройство создает выраженные направленные потоки пассажиров, особенно в часы пик. Изменения в жилых кварталах там быстро отражаются на транспортной нагрузке.

В Европе ситуация иная. Жилые зоны распределены более равномерно по городу, а функции перемешаны. Из-за этого связь между изменениями застройки и транспортными потоками выражена слабее, а движение менее концентрированное.

Значение для городского планирования

Профессор Мартин Раубал из ETH Zurich отметил, что полученные результаты позволяют прогнозировать последствия градостроительных решений:

«Исследование предлагает инновационный метод прогнозирования того, как изменение конкретного городского объекта, например, строительство крупного торгового центра, повлияет на дорожное движение в среднесрочной перспективе»

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX