Otoyolda hızla ilerlediğinizi düşünün. Birden önünüzdeki trafik yavaşlar ve tamamen durursunuz. Sonraki on-on beş dakika boyunca ağır ağır ilerlersiniz. Ardından trafik, nasıl yavaşladıysa aynı biçimde birden hızlanmaya başlar. Ortada bu kısa ve ani sıkışıklığı açıklayacak ne bir kaza ne de yol çalışması vardır. İşte bu yaşadığınız şeye hayalet trafik sıkışıklığı denir.
Hayalet trafik sıkışıklıkları deney ortamında ilk kez 2007 yılında ayrıntılı biçimde gözlemlendi. Nagoya Üniversitesi araştırmacıları tarafından bir Japon televizyon programı için düzenlenen deneyde, Profesör Yuki Sugiyama yirmi iki otomobili çapı yaklaşık 73 metre olan dairesel bir piste yerleştirdi.
Sürücülerden saatte 30 kilometre hızla ilerlemeleri ve önlerindeki araçla aralarındaki mesafeyi korumaları istendi. Pist küçük olduğu için araçların arasında yalnızca yaklaşık 10 metre vardı.
Başlangıçta bütün otomobiller düzenli biçimde ilerliyordu. Ancak bir süre sonra, görünür hiçbir neden yokken bazı araçlar yavaşlamaya başladı. Küçük yavaşlamalar giderek büyüdü ve pistin bir bölümünde trafik sıkışıklığı oluştu. Sonunda bazı otomobiller tamamen durma noktasına geldi.
Deneyde asıl dikkat çeken şey, sıkışıklığın pistin aynı noktasında kalmamasıydı. Araçlar ileri doğru hareket etmeye devam ederken, yavaşlamanın görüldüğü bölge ters yönde ilerliyordu. Sıkışıklığın önündeki araçlar yeniden hızlanıp uzaklaşıyor, arkadan gelenler ise aynı noktaya ulaştıklarında yavaşlıyordu.
Araçlar ilerlemeye devam etse de yavaşlama bir araçtan diğerine aktarılıyor, böylece sıkışıklık yolun ters yönüne doğru ilerliyordu. Bu hareketin hızı ise saatte yaklaşık 20 kilometreydi.
Deneyin devamında, yoğun otoyolların altına yerleştirilen sensörlerden alınan trafik verileri de aynı sonucu gösterdi. Üstelik, hangi ülkede bulunduğunuzun ya da yoldaki araçların türünün bir önemi de yoktu. Ortaya çıkan sıkışıklığın hızı hep aynıydı ve elbette bu bir tesadüf değildi.
Hayalet trafik sıkışıklığı neden oluşur?
Araştırmalar, otoyol trafiğinin üç temel evreden geçtiğini gösteriyor. İlk evre serbest akıştır. Bu durumda araçlar farklı hızlarda ilerler ve her sürücü hızını kendi tercihine ve hız sınırlarına göre belirler.
Trafik yoğunluğu arttığında akış senkronize trafik evresine geçer. Bu aşamada araçlar aynı ya da birbirine çok yakın hızlarda ilerlemeye başlar. Sürücünün hangi hızda gitmek istediğinin artık pek önemi kalmaz; hızını önündeki ve çevresindeki araçlar belirler. Şeritler arasındaki hız farkı da oldukça azalır.
Son evre ise geniş hareketli sıkışıklıktır. Bu evrede araçların bir bölümü çok yavaşlar ya da tamamen durur ve oluşan sıkışıklık yol boyunca geriye doğru yayılır.
Bu üç evre arasındaki geçişi belirleyen temel etken trafik yoğunluğudur. Başka bir deyişle, belirli bir yol uzunluğuna ne kadar çok otomobil ve kamyon sıkışırsa trafik akışı o kadar kararsız hâle gelir. Yoğunluktaki küçük bir artış bile trafiğin bir evreden diğerine geçmesine neden olur.
Bu nedenle hayalet trafik sıkışıklığının başlaması için kıl payı atlatılan bir çarpışma, ani bir manevra ya da sert bir fren gibi büyük bir olay gerekmez. Trafik yeterince yoğun olduğunda, küçük ve sıradan sürücü tepkilerinin birikmesi bile bir zincirleme reaksiyon başlatır.
Öndeki araç hafifçe fren yaptığında, arkasındaki sürücü çoğu zaman biraz daha sert fren yapar. Çünkü aradaki güvenli mesafeyi korumak ve öndeki araca çarpmamak ister. Onun arkasındaki sürücü ise daha da fazla yavaşlar.
Bu tepki araç sırası boyunca büyüyerek ilerler. Her otomobil bir öncekinden biraz daha fazla yavaşlar ve sonunda sıradaki araçlardan biri tamamen durur. Böylece hayalet trafik sıkışıklığı ortaya çıkar ve trafik yönünün tersine doğru yayılmaya başlar.
Hayalet trafik sıkışıklığını önlemek mümkün mü?
Hayalet trafik sıkışıklıklarının en ilginç özelliklerinden biri, yol boyunca geriye doğru yayılma hızlarının hemen her yerde aynı olmasıdır. Sürüş alışkanlıkları, trafik kuralları ve kullanılan araçlar değişse de sıkışıklık dalgası saatte yaklaşık 20 kilometre hızla trafiğin ters yönüne ilerler.
Bu sabit hız, olayın araçlardan ya da yol koşullarından çok insanla ilgili olduğunu gösterir. Sürücülerin tepki süreleri, çevrelerini algılama biçimleri ve tehlike karşısında verdikleri psikolojik tepkiler, sıkışıklığın oluşmasında belirleyicidir.
Hayalet trafik sıkışıklığının içine girdikten sonra ondan daha hızlı çıkmak pek mümkün değildir. Ancak sıkışıklığın oluşmasını ya da arkaya doğru yayılmasını azaltmak mümkündür.
Önünüzdeki araçla aranızda daha fazla mesafe bırakırsanız, o araç fren yaptığında tepki vermek için daha fazla zamanınız olur. Böylece gereğinden fazla fren yapmaz, hızınızı öndeki aracın hızına daha yumuşak biçimde uydurursunuz.
Trafik senkronize akışa geçtiğinde genel hızın düşürülmesi de benzer bir etki yaratır. Akıllı yollarda değişken hız sınırı levhalarının kullanılmasının nedeni budur. Senkronize trafikte gereksiz yere şerit değiştirmemek de akışın korunmasına yardımcı olur.
Ancak burada can sıkıcı bir ayrıntı vardır. Bir hayalet trafik sıkışıklığının içine girdiğinizde, ne kadar dikkatli araç kullanırsanız kullanın sıkışıklıktan daha hızlı çıkamazsınız. Daha fazla takip mesafesi bırakmak, yavaşlamak ve şerit değiştirmemek, esas olarak trafiğin arkanızda yeniden sıkışmasını engeller.
Herkes daha sakin sürer, yeterli mesafe bırakır ve gereksiz yere şerit değiştirmezse trafik hepimiz için daha hızlı akar. Fakat sürücüler yalnızca kendi çıkarlarını düşünürse akış bozulur ve trafik yavaşlar. Bencil davranan sürücü sıkışmış yoldaki bazı araçlardan geçici olarak daha hızlı ilerleyebilir; ancak herkesin işbirliği yaptığı bir trafikte ulaşabileceği hızın yine de gerisinde kalır.
Sonuç Olarak
Bu nedenle bir dahaki sefere görünür hiçbir neden olmadan oluşan bir trafik sıkışıklığında kaldığınızda, yaşadığınız olayın ardındaki ilginç bilimi düşünebilirsiniz. Fakat o anda sıkışıklığı ortadan kaldırmak için yapabileceğiniz pek bir şey yoktur. Hayalet trafik sıkışıklıklarını bu kadar sinir bozucu yapan da tam olarak budur.
İlginizi Çekebilir. Braess Paradoksu: Daha Fazla Yol Daha Az Trafik Demek Değildir!
Kaynaklar ve İleri Okumalar:
- Saberi, M., Hamedmoghadam, H., Ashfaq, M. et al. A simple contagion process describes spreading of traffic jams in urban networks. Nat Commun 11, 1616 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15353-2
- ‘Phantom’ Traffic Jams Are Real — And Scientists Know How to Stop Them. Kaynak site: Live Science. yayınlanma tarihi: 26 Şubat 2018. Bağlantı: ‘Phantom’ Traffic Jams Are Real — And Scientists Know How to Stop Them
Matematiksel
