Jeśli chcemy pokonać korki na drogach, trzeba działać inaczej, niż podpowiada intuicja. Władze Seulu zamknęły dla ruchu i zamieniły w park dwukilometrowy odcinek pięciopasmowej drogi. Efekt – zamiast zatkania ponad 23-milionowej metropolii odkorkowanie centrum koreańskiej stolicy. Bo budowanie nowych dróg może tylko pogorszyć sytuację: o wiele lepsze efekty przynosi dobre zarządzanie na nich ruchem.

Ile można stać w korku? Na tyle długo, że Billowi Fosterowi, granemu w filmie „Upadek” przez Michaela Douglasa, w końcu puszczają nerwy. Pełen furii porzuca samochód w środku Los Angeles i rusza na chaotyczny spacer przez miasto, wyładowując frustrację. To fikcja, ale psychologia zna pojęcie syndromu wściekłości drogowej (road rage). Termin powstał w 1987 r. po tym, jak w korku na autostradzie nr 405 w Kalifornii doszło między kierowcami do strzelaniny, w której zginęło kilka osób. Do tak gwałtownych wybuchów wściekłej bezsilności na naszych drogach na szczęście nie dochodzi, ale policja jest codziennie wzywana do rękoczynów z udziałem właścicieli aut. Po wyznaczeniu w 2009 r. buspasa na Trasie Łazienkowskiej w Warszawie, jednej z najważniejszych arterii miasta, jeden z nich zaatakował strażników miejskich, którzy ustawili fotoradar na zjeździe z odcinka, na którym spędził cały poranek.

>>> Czytaj też: Transport publiczny: Miasta walczą z korkami, a ceny biletów rosną

Według dostawcy usług nawigacyjnych TomTom najbardziej zakorkowanym miastem Europy jest Stambuł, drugie miejsce przypada Moskwie, a trzecie Warszawie. Producent GPS Navi Expert zbadał w tym roku średni czas przejazdu przez polskie miasta w godzinach porannego i popołudniowego szczytu. Okazało się, że w największych metropoliach kierowcy spędzają w korkach prawie 12 dni roboczych w roku tylko z tego powodu, że jeżdżą na pamięć (nie trudzą się poszukiwaniem alternatywnych, mniej zakorkowanych tras). Inne wyliczenie: w ciągu najbliższych dni ruszy remont stołecznego mostu Grota-Roweckiego wraz z fragmentem Trasy Toruńskiej. To najruchliwszy odcinek drogowy w Polsce, którego remont ma potrwać do końca 2015 r. Według biura konsultingowego Transeko koszty społeczne remontu (spalonego paliwa, czasu straconego w korkach itd.) wyniosą 200 mln zł rocznie.

Paradoksy na drogach

Naukowcy do opisywania ruchu drogowego lubią używać porównań do ziaren: kawy, cukru lub piasku. Dzieje się tak, bo prawa fizyki opisujące zachowanie drobinek idealnie odzwierciedlają to, co dzieje się na zakorkowanych ulicach. Dla upłynnienia ruchu inżynierowie sięgają więc często po instrument „zaciskania gardła” lub „lejka”. Chodzi o wstrzymywanie ruchu w punkcie, który generuje korki. Kiedy ruch na drodze odbywa się płynnie, pali się tu zielone światło. Ale kiedy tylko przepustowość zaczyna spadać, natychmiast pojawia się czerwone. Dlaczego? Jeśli szybkim ruchem wsypiemy kilogram ziaren kawy do lejka, przelecą przez niego znacznie wolniej, niż gdyby wsypywać je powoli. Ta sama zasada dotyczy ulic.

Wypychanie korków poza miasto dzięki drogowym lejkom jako pierwsi na dużą skalę zaczęli stosować w latach 80. ubiegłego wieku Szwajcarzy, m.in. w Genewie, Zurychu i Bazylei. Amerykańscy drogowcy zrobili zaś badania ruchu w drogowym tunelu pod rzeką Hudson w Nowym Jorku. Okazało się, że w warunkach nieskrępowanego ruchu przejeżdżało nim w jedną stronę między Jersey a Manhattanem 1170 samochodów na godzinę. Kiedy wprowadzono lejek, wpuszczając po 44 pojazdy w odstępach dwuminutowych, przejechało 1320 samochodów.

Niemiecki matematyk Dietrich Braess udowodnił, że zwiększanie przepustowości dróg – przez poszerzanie starych i budowę nowych – prowadzi do spadku płynności ruchu. Jak to możliwe? Mechanizm paradoksu jest wyjątkowo prosty: w odpowiedzi na zwiększenie przepustowości kierowcy, którzy korzystali dotychczas z tras alternatywnych, zaczynają korzystać z nowej, szerszej drogi, a użytkownicy transportu publicznego rezygnują z niego na rzecz własnego samochodu. Zachodzi tu także zjawisko ukrytego popytu: po otwarciu nowej drogi do aut wsiadają ci, którzy dotychczas trzymali je w garażu, a do pracy dojeżdżali np. pociągiem. W Moskwie arterie o szerokości siedmiu pasów w każdą stronę są w godzinach szczytu całkowicie zatkane, a przecież budowano je z nadzieją na poprawę przejezdności.

>>> Czytaj też: Warszawa korkami stoi. Większy tłok jest tylko w Stambule

Z paradoksu Braessa inni naukowcy wyprowadzają wniosek idący znacznie dalej: poprawę płynności ruchu w miastach powoduje zamykanie dla aut konkretnych ulic. Kierowcy są w takiej sytuacji zmuszeni do zmiany przyzwyczajeń, więc zamiast jak co dzień wszyscy stać w korku w jednym miejscu, szukają innych tras dotarcia do pracy czy domu. Dzięki temu poprawia się przepustowość w całym mieście, bo ruch rozkłada się na większą liczbę ulic. W 2008 r. Hyejin Youn i Michael Gastner przeprowadzili symulację zamknięcia głównych arterii w aglomeracjach Nowego Jorku, Boston–Cambridge oraz Londynu i za każdym razem odnotowywali poprawę sytuacji na drogach. To dlatego polityka transportowa Paryża czy Londynu już od lat zabrania dodawania nowych pasów i budowy tuneli w centrum.

Władze Londynu kilka lat temu bezceremonialnie sięgnęły zresztą po kij zamiast marchewki, wprowadzając opłaty za wjazd do centrum w wysokości 5 funtów (dziś 12 funtów). Opłata spowodowała, że 15 proc. kierowców z dnia na dzień zrezygnowało z samochodu do jazdy po mieście, a średnia prędkość wzrosła o ponad połowę. Czy takie rozwiązanie będzie potrzebne w Warszawie, Krakowie czy we Wrocławiu? Raczej tak, choć biorąc pod uwagę polskie zauroczenia samochodem, jego wprowadzenie może spowodować reperkusje na pograniczu wojny domowej.

Do wyjaśnienia sytuacji na drodze służy też paradoks Downsa–Thomsona. Zakłada on, że średnia prędkość, z którą poruszają się samochody, jest determinowana przez średnią prędkość – od drzwi do drzwi – identycznej podróży przy użyciu transportu zbiorowego. Mówiąc prostszym językiem: im wolniej będą się poruszać tramwaje i autobusy, tym więcej osób wybierze samochody. Ale wtedy urosną korki i w efekcie spadnie też średnia prędkość przemieszczania się samochodem.

Efekt motyla

Amerykańscy drogowcy pochwalili się ostatnio projektem przebudowy obwodnicy ekspresowej Dallas (LBJ Express Project). Autostrada jest piętrowa: jezdnie zostały poprowadzone na kilku poziomach, dając do 12 pasów w jedną stronę. Na wizualizacji projekt wygląda imponująco, jak wypisz, wymaluj napowietrzne ciągi transportowe z filmów science fiction. Ale z punktu widzenia inżynierii ruchu to przejaw całkowitej bezradności.

– Proces rozlewania się miast zaszedł w USA tak daleko, że ogromnych połaci domów jednorodzinnych nie da się sprawnie obsłużyć transportem publicznym – twierdzi Michał Beim z Instytutu Sobieskiego. – Z walką z korkami najgorzej radzą sobie właśnie miasta amerykańskie. Na przeciwległym biegunie są miasta w Szwajcarii, Niemczech i Holandii. Dobra urbanistyka stawia tam na dostępność, a nie mobilność. Jeśli osiedle, szkoła, urzędy znajdują się w rozsądnej odległości obsługiwanej przez sprawny transport publiczny, nie muszę za każdym razem używać samochodu. Nie ma sensu wozić dziecka do szkoły, jeśli szkoła jest w zasięgu wzroku – tłumaczy.

Według prof. Wojciecha Suchorzewskiego z Politechniki Warszawskiej do przewidywania zachowań kierowców potrzebne jest wyznaczenie akceptowalnej prędkości krytycznej, poniżej której jazda samochodem staje się bezcelowa. Istnieje przy tym zależność, że im większa jest dostępność alternatywnych środków transportu, tym większa jest skłonność do porzucenia auta przez kierowcę. Jeśli wzdłuż zwężanej drogi biegnie linia tramwajowa lub buspas, prędkość krytyczna będzie wyższa niż przy trasie bez konkurencji dla auta. Z kolei Michał Beim z Instytutu Sobieskiego zwraca uwagę, że kierowcy kierują się budżetem czasu, a nie prędkością. Innymi słowy są gotowi poświęcać na dojazd do pracy 45 minut – niezależnie od tego, czy tyle zajmie podróż z prędkością 90 km pustą autostradą, czy też przebijanie się przez 5-kilometrowy korek w centrum.

>>> Polecamy: Oto pięć sposobów na uniknięcie korków

Wśród prawidłowości rządzących ruchem drogowym mamy też „wakacyjny efekt motyla”. Polega on na tym, że nawet niewielkie zmniejszenie liczby samochodów na drogach – np. o 10 proc. – powoduje wzrost prędkości przejazdów aż o kilkadziesiąt procent. Jest też „korkowy efekt motyla”. Chodzi o to, że nawet niewielkie zwiększenie liczby samochodów powyżej standardowej owocuje radykalnym zmniejszeniem prędkości jazdy. Bo przepustowość ulic zależy od natężenia ruchu i po przekroczeniu pewnego progu zaczyna dramatycznie spadać, np. z powodu wzrostu liczby sytuacji powodujących utrudnienia (wymuszone zwolnienia na skrzyżowaniach, zapchane skręty w lewo itd.).

Największe zatory powoduje efekt „korkowego kaca”. Kiedy na danym odcinku tworzą się duże korki, np. z powodu awarii albo niezapowiedzianego remontu, to następnego dnia drogi są zazwyczaj puste (kierowcy uciekają, pamiętając traumę ostatniego dnia). No i jest jeszcze „medialny paradoks korków”. Jeśli dziennikarze mocno nagłaśniają zdarzenie, które w ich opinii spowoduje korki, miasto może być nazajutrz przejezdne, bo kierowcy poszukują alternatywy. Na przykład w 2008 r. w Poznaniu przed konferencją klimatyczną media grzmiały, że będą koszmarne zatory, więc kierowcy się wystraszyli i ulice świeciły pustkami.

Ceny paliwa i domów

Transport indywidualny i publiczny są od siebie uzależnione. Zarządcy transportu i samorządy największych miast w Polsce mają obecnie problem, bo podwyżki cen biletów komunikacji miejskiej nie doprowadziły do wzrostu przychodów do publicznej kasy. Powód jest oczywisty – pasażerowie uciekli z autobusów i pociągów do samochodów. Ale jest też zjawisko odwrotne. W Poznaniu wiosną ubiegłego roku, kiedy ceny benzyny dochodziły do 5,90 zł za litr, liczba samochodów na ulicach spadła o kilkanaście proc.

W USA badacze zaobserwowali zależność, według której wartość metra kwadratowego domu na przedmieściach jest odwrotnie proporcjonalna do ceny litra benzyny. W 2008 r., kiedy cena ropy na światowych giełdach dochodziła do prawie 200 dol. za baryłkę, doszło do tąpnięcia na rynku nieruchomości. Koszty dojazdu do pracy wzrosły tak drastycznie, że dom na przedmieściach stał się mniej pożądanym dobrem.

Ponieważ światem korków rządzą paradoksy, inżynierowie ruchu działają odwrotnie, niż podpowiada intuicja użytkowników dróg. Władze Kopenhagi w ciągu 10 lat zlikwidowały w mieście 20 proc. miejsc parkingowych. Mieszkańcy musieli dostosować się do tej niezbyt komfortowej sytuacji i największe miasto Danii stało się europejską stolicą rowerową, detronizując Amsterdam. Zarządcy ruchu sięgają też chętnie po car-pooling, czyli wytyczanie uprzywilejowanych, szybkich pasów tylko dla tych samochodów, w których jadą minimum dwie osoby (do Waszyngtonu nie da się rano wjechać żadną z głównych autostrad w pojedynkę). W Europie pomysł testowany był na dużą skalę we Włoszech, ale tam kierowcy oszukiwali kamery wożąc na przednim siedzeniu... dmuchane lalki z sex-shopów.

W Londynie badacze zaobserwowali, że po otwarciu ulicy po długim remoncie liczba użytkowników jest średnio o 30 proc. mniejsza niż przed zamknięciem. Powód – u znacznej części kierowców ulica została wymazana z mapy mentalnej w mózgu, w której zapisywane są dane o przestrzennej organizacji zjawisk.

Czasami do upłynnienia ruchu wystarczą elementarne zmiany. Kierowcy lubią narzekać na czerwoną falę, rzadko biorąc pod uwagę to, że gdyby jechali z przepisową prędkością 50 km/h, załapaliby się na falę zieloną. Potrzebna jest nauka płynnego ruszania ze świateł dla kierowców. Jeden kierowca ruszający spod świateł, bo np. akurat wpatrywał się w smartfon, może sprawić, że przez skrzyżowanie przejedzie na jednej zmianie świateł kilka aut mniej, co automatycznie obniża przepustowość sieci. Niestety, z korkami na razie jeszcze nikt nie wygrał. Jesteśmy na nie skazani przynajmniej do czasu wynalezienia teleportacji.