FlatOut!
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Trânsito & Infraestrutura

Por que o trânsito às vezes fica congestionado sem motivo aparente?

Lá está você, pela estrada afora, tranquilamente, quando a velocidade do trânsito à frente começa a diminuir, diminuir, e diminuir mais ainda e, de repente, tudo para completamente. Aí os carros aos poucos começam a se mover, você retoma a velocidade e descobre que não havia nenhum acidente, nenhum gargalo, nenhuma obra na pista. O trânsito parou por nada.

É claro que você já deparou com essa situação. Ela sempre acontece quando as ruas estão abarrotadas e as pessoas apressadas. E talvez você nem saiba, mas a culpa desse congestionamento sem motivo também pode ser sua.

Essa parada sem motivo aparente acontece devido a um efeito chamado “ondas de tráfego”, “congestionamento fantasma” ou “efeito ripple” e ele começa simplesmente quando motoristas deixam de manter uma distância segura em relação ao carro à frente. Se por qualquer motivo o carro frear ou desacelerar, o motorista de trás não terá tempo de reação e precisará frear forte. Com essa desaceleração o carro que vem logo atrás acabará perto demais e precisará frear ainda mais forte, e o que vem mais atrás precisará frear ainda mais, formando uma onda de desaceleração no sentido contrário do fluxo do trânsito, que resultará na parada total dos carros.

Segundo o físico alemão Martin Treiber, que se dedica ao estudo da física do trânsito, esta onda flui em uma razão de 15 km/h, independentemente do volume de tráfego ou da largura da pista. Ou seja: se o primeiro carro reduz de 70 para 60, o carro a seguir reduzirá para 45, o terceiro para 30, o quarto para 15 e o quinto finalmente irá parar completamente. Treiber até criou um simulador para mostrar como o negócio funciona (clique aqui para ver).

Mesmo com mais espaço e toda a força de frenagem de um F1, Rosberg não conseguiu parar seu Williams e bateu na traseira do McLaren de Hamilton no GP do Canadá de 2008. A velocidade deveria ser ainda menor que a de Hamilton

Esse efeito é percebido também em outras duas situações: quando uma rodovia ou avenida de várias faixas acaba com a faixa da esquerda travada e a direita livre, ou quando a sua fila é a única que não está andando.

No primeiro caso, o trânsito para quando um carro sai da faixa adjacente e entra em uma fileira de carros trafegando pela esquerda. Quando um carro ocupando o espaço entre outros dois, o carro que ficou atrás precisa readequar sua velocidade para retomar a distância segura. Ele diminui a velocidade, o carro que vem atrás também diminui, e a redução causa uma onda que terminará com a parada total.

No caso da fila que não anda o motivo é o mesmo: a fila ao lado está andando e a sua está parada. Aí você (e vários outros motoristas) decidem mudar para a faixa que está se movendo. Só que para você entrar na fila em movimento, um carro precisa desacelerar para dar espaço a você. Aí começa a onda. Se outro carro fez isso 100 metros adiante, você será afetado pela onda que ele iniciou.

Mas por que a fila ao lado volta a andar? Porque os carros que mudaram de faixa abrem espaço para que os demais retomem a velocidade, causando o efeito contrário.

 

Tem solução?

Teoricamente sim. Na prática, estes congestionamentos-fantasma são inevitáveis.

Aumentar o espaço entre os carros fará com que as mudanças de faixa ou qualquer outro distúrbio na velocidade constante não reduza o espaço entre eles de forma crítica, ou seja: com uma distância adequada haverá tempo e espaço suficiente para que o carro à frente desacelere e retome a aceleração sem que o carro que o segue precise frear.

Outra solução é reduzir a velocidade máxima sem diminuir o espaço entre os carros. Mas esta aplicação é praticamente impossível de ser aplicada na prática, principalmente por três motivos. O primeiro é que existe uma variação entre a velocidade indicada no velocímetro e a velocidade real do carro — esta calibragem do velocímetro varia de acordo com o carro e até o diâmetro das rodas. O segundo é que nem todos os motoristas dirigem à velocidade máxima permitida, alguns a excedem e outros se mantêm abaixo dela. O terceiro é que aumentar o espaço entre os carros diminui a capacidade das vias.

A redução do limite de velocidade como forma de controlar congestionamentos, aliás, foi um dos argumentos favoráveis às reduções de limites em várias cidades, porém, ela só funciona enquanto todos os carros estiverem em velocidades muito semelhantes e mantenham uma distância mínima ideal. Se um único carro decidir aumentar ou reduzir a velocidade, ele iniciará um distúrbio que resultará na onda de desaceleração. Pode simular: sem reduzir a densidade/aumentar o “gap” entre os carros, o trânsito fatalmente irá parar independentemente da velocidade.

Isso significa, portanto, que eles não têm solução. A conclusão não é do FlatOut, mas dos matemáticos do Massachussets Institute of Technology (o famoso MIT). Após observar os congestionamentos e elaborar modelos matemáticos eles chegaram à conclusão que os congestionamentos-fantasma “não são necessariamente causados por atitudes prejudiciais dos motoristas” e “podem ocorrer mesmo se todos os motoristas se comportarem de acordo com as leis”.

Ainda segundo as conclusões dos matemáticos, os dois principais efeitos causadores destes congestionamentos são o fato de que o trânsito denso flui mais lentamente, e que é preciso um tempo de “ajuste” para os motoristas reagirem à mudança das condições do trânsito. Por isso, os congestionamentos-fantasma são simplesmente uma característica do tráfego intenso e não podem ser evitados.

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