Acontece que o tráfego se espalha como o coronavírus


Assim como o O novo coronavírus se espalhou de pessoa para pessoa em todo o mundo, assim como o tráfego se propaga pelas rodovias e centros das cidades como uma doença contagiosa. Com um único acidente, o congestionamento percorre uma cidade, e agora os cientistas têm os modelos para provar isso. Pesquisadores na Austrália, Irã e EUA modificaram um modelo comum para mapear a propagação da doença para mostrar que ela também funciona para descrever a propagação de engarrafamentos – somente nesse caso os carros estão infectando um ao outro com congestionamento, em vez de pessoas infectando um ao outro. outro com um vírus.

Estranhamente, eles descobriram que em seis cidades distintas – Chicago, Londres, Melbourne, Montreal, Paris e Sydney – o tráfego se espalha de maneira semelhante. “Podemos calcular a rapidez com que o congestionamento se espalha em uma rede, e isso é realmente independente da geografia e topografia da cidade”, diz o engenheiro da Universidade de New South Wales, Meead Saberi, principal autor de um novo artigo na Comunicações da natureza descrevendo o trabalho. “Pode estar em qualquer lugar do mundo, e a dinâmica da disseminação é muito semelhante.”

Mais tarde, como isso poderia ser, mas primeiro vamos falar sobre esses modelos. Uma maneira de caracterizar a propagação de uma doença como o Covid-19 é conhecida como modelo recuperado infectado-suscetível. Susceptível significa o grupo de pessoas que não tiveram a doença antes e agora podem adoecer; infectado significa aqueles que estão doentes agora; e recuperado significa aqueles que venceram a doença. Como os recuperados agora estão imunes, uma pandemia tende a diminuir com o tempo, pois o vírus tem cada vez menos hosts potenciais disponíveis para infectar.

Adaptando esse modelo para caracterizar o tráfego, os pesquisadores analisaram “links” em vez de pessoas, o que significa as estradas físicas entre dois cruzamentos. (Uma parada de quatro vias é tecnicamente duas estradas se unindo, mas cada direção conta como um link.) E, em vez de estudar sintomas biológicos como tosse ou febre, eles estudaram o congestionamento do tráfego, também conhecido como congestionamentos nos quais os carros desaceleram e recuam. massa congestionada. “Temos três tipos diferentes de links na rede”, diz Saberi. “Links suscetíveis de ficar congestionados, links congestionados e links que foram congestionados e agora estão recuperados.” Portanto, é a mesma analogia, ele diz, mas “da perspectiva do tráfego”.

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Essas dinâmicas de tráfego já são bem conhecidas. Digamos que você esteja em uma estrada. Há um acidente à frente, e todo mundo está chocando enquanto passam. Quando uma pessoa diminui a velocidade, os carros atrás delas diminuem de maneira bastante previsível. Todos eles têm que diminuir a velocidade eventualmente, para que cada carro não bata no que está à frente. Mas, como o tráfego aumenta novamente após o acidente, a aceleração é menos previsível. Os motoristas aceleram como bem entendem – alguns pressionam o acelerador, enquanto outros aceleram mais gradualmente. Ou seja, não há limitação: Os motoristas não precisam se comportar de uma certa maneira, porque não há mais um motorista de borracha na frente deles.

Como resultado desse fenômeno de parada e fuga, o congestionamento se espalha como um contágio entre carros e se recupera quando o acidente é evitado. “Conseguimos mostrar que sim, os modelos de contágio em nível macroscópico podem descrever a disseminação de engarrafamentos”, acrescenta Saberi. “E usamos alguns dados empíricos de seis cidades diferentes ao redor do mundo para mostrar que são realmente universais”.

Mas como o tráfego pode se espalhar da mesma maneira em uma cidade labiríntica como Londres e em uma rede mais organizada como a de Chicago? Acontece que não se trata do layout da rua, é como as ruas se cruzam – ou seja, quantos links conectam cada cruzamento em média.

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No layout relativamente ordenado de Chicago, há muitos cruzamentos onde duas estradas – ou quatro ligações – se encontram. Em Paris, às vezes cinco ou seis links podem se encontrar por cruzamento. “Mas quando analisamos todas essas cidades diferentes – embora elas tenham formas urbanas muito, muito diferentes – esse número médio permanece quase o mesmo”, diz Saberi. “Portanto, é algo entre duas e três – em todos os cruzamentos, há entre duas e três ruas que se aproximam. E é por isso que, embora as topografias sejam diferentes, os resultados serão semelhantes, porque esse número médio de nós é quase o mesmo para eles. ”

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Um modelo como esse poderia ajudar as autoridades da cidade a gerenciar melhor seu tráfego, tratando a “doença” antes que ela possa se espalhar. Para adicionar uma reviravolta econômica à metáfora, “se você estiver viajando por uma rodovia e estiver muito congestionada, haverá um custo para você com o tempo perdido, com o desperdício de combustível”, diz Bob Pishue, analista de transporte da empresa de dados de tráfego Inrix, que não estava envolvido neste novo trabalho. “E, portanto, as pessoas nesse caso – se o custo for realmente alto – serão desviadas para uma rua lateral, onde consideram que seus custos são menores. É assim que você vê o tráfego aumentar. Esses custos se acumulam à medida que o contágio do tráfego se espalha, até que áreas da cidade ficam doentes e improdutivas.

Mas o modelo da doença tem algumas limitações. Uma é que, embora as estradas possam ser infectadas pelo tráfego, elas não desenvolvem imunidade ao tráfego; seu congestionamento pode retornar com a mesma gravidade no dia seguinte. No momento, esse modelo pode apenas caracterizar o que está acontecendo durante um pico de tráfego específico, como a hora do rush da noite. Além disso, os pesquisadores desenvolveram um modelo macroscópico, para que ele não possa dizer exatamente qual rua está congestionada, quão rápido esse congestionamento está se propagando por uma determinada cidade. “Então, você sabe que, por exemplo, nesse período, metade dos links da rede, ou 10% dos links da rede, ficam congestionados”, diz Saberi.



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