viernes, 25 de marzo de 2011

Un curioso fenómeno, La Onda de Tráfico

En esta ocasión probaremos que hay ciencia hasta en situaciones que encontramos tan mundanas que ya hemos dejado de prestarles atención, este post en específico tratará de explicar la mecánica detrás de un fenómeno por todos vivido alguna vez, la onda de tráfico.


Seguro alguna vez te ha sucedido: vas manejando en la autopista o en un transporte público y comienzas a notar que todos a tu alrededor comienzan a bajar la velocidad hasta que el tráfico se hace muuuy lento, cosa que te hace sospechar que hay un accidente más adelante, así que lo soportas de la mejor manera que puedes; pones más atención a la radio, comienzas a leer un buen libro, sacas tu PSP, piensas en algo que postear en el blog, etc. Por fin llegas al punto en que se supone está el accidente y sin más, el tráfico comienza a avanzar igual que antes, ¿te ha pasado?, ¿a que crees que se deba?.

A este curioso fenómeno se le conoce con el nombre de Onda de Tráfico, se le conoce así porque no es realmente un atasco de tráfico, los vehículos se mueven, pero bajan la velocidad siguiendo un patrón de onda que se propaga a lo largo de la carretera.

Para su estudio científico, el tráfico vehicular se puede considerar como un fuído y los autos y camiones como moléculas del mismo, y como fluído que es, se mueve bajo los principios de la dinámica de fluídos, y se engloba en la llamada Teoría de Tráfico Vehicular.

Pero antes que te espantes y te vayas pensando que habrá aquí una cátedra de física, lo explicaré de modo simple, lo que sucede es que, los vehículos no siempre viajan a una velocidad constante, a veces un conductor baja la velocidad un poco y el conductor de atrás, al ver más cerca el auto que le precede, igual baja su velocidad, y así sucesivamente con la hilera que va sobre un carril.

Al ver el tráfico detenerse, los autos que vienen detrás cambiarán de carril y los vehiculos en ese carril también bajarán la velocidad expandiendo el problema a los otros carriles, una vez superado ese pequeño atasco, los autos acelerarán y el flujo tomará su velocidad inicial, pero los que vienen detrás seguirán atrapados en la onda que se ha creado y que ahora se expande en sentido contrario al sentido de circulación.

Expliquemos esto en forma gráfica. En esta carretera de un carril hay un coche descompuesto (el rojo) por lo cual lo autos que le siguen han bajado su velocidad.
 Una vez que el auto que causaba el problema se ha retirado (fig 2A) los autos pueden continuar su camino, pero comenzarán a avanzar gradualmente (fig. 2B).
Así, al ver el problema, los autos que aún no llegan al punto conflictivo verán una fila de autos y bajarán su velocidad (fig. 2C), provocando que los que vienen detrás hagan lo propio. La onda se ha expandido hacia atrás (fig. 2D).

¿Hay modo de luchar contra esto?. La mecánica de fluidos nos dice también que un sólo atomo del mismo tiene un profundo efecto sobre el flujo total, o lo que es lo mismo, los conductores y sus autos son los que tienen la última palabra en la formación y desaparición de dichas ondas. La solución más efectiva para este problema consiste en prevenirlo y esto es posible si cada conductor deja un espacio razonable entre su automovil y el que va enfrente, así, si el conductor de adelante baja su velocidad, tú puedes seguir avanzando normalmente así se logra un flujo con una velocidad constante.

Igualmente evita acelerar inmediatamente cuando el conductor de adelante inicie su marcha, deja un espacio prudente y trata de llevar una velocidad constante, es irónico que las personas más desesperadas con el tráfico son las que lo producen por su tendencia a acelerar y frenar bruscamente con tal de conservar su posición, la idea es, conserva una velocidad lo más uniforme posible.

Por último, este video que realizaron unos investigadores de la Universidad de Nagoya, Japón, en este experimento se pidió a un grupo de conductores que manejaran en círculos a una velocidad de 30 km/h, noten lo que pasa cuando uno solo baja la velocidad un poco.


¿Quieres saber más? Simulador de tráfico (interesante sitio en español que te permite recrear una carretera y sus factores para simular diferentes situaciones de tránsito)
                                 UAEM - Ingeniería de tránsito
                                 IPN - Ingeniería de tránsito
                                 Ingeniería de tránsito y de carreteras (Google Books)

Ĝis revido!