Jonathan Boreyko (à esquerda) e o estudante Farzad Ahmadi monitoram o espaçamento de pedestres enquanto uma linha se esvazia no The Cube no Moss Arts Center da Virginia Tech. A equipe descobriu que as pessoas se movem lentamente, mas aceleram rapidamente, o que significa que enfileirar muito bem aumenta as chances dos pedestres se moverem mais rápido. Crédito:Virginia Tech
Ao estacionar em um semáforo, a maioria dos motoristas fica muito perto do carro na frente deles, deixando apenas alguns metros de espaço entre o para-choque e o próximo.
A prática de fazer as malas nos semáforos é amplamente aceita. O pensamento tradicional diz que quanto mais perto um carro está de um semáforo, é mais provável que o carro passe pelo cruzamento antes que o semáforo fique vermelho novamente.
Graças a novas pesquisas de professores e alunos da Virginia Tech College of Engineering, os motoristas agora têm um bom motivo para descartar essa linha falha de intuição da estrada.
O estudo, publicado este mês no New Journal of Physics , usou câmeras de vídeo acopladas a helicópteros drones para capturar imagens de carros acelerando em um semáforo na Smart Road do Virginia Tech Transportation Institute. Ao controlar sistematicamente a densidade de embalagem dos carros, os pesquisadores descobriram que qualquer diminuição na distância até a luz era completamente compensada pelo tempo que os carros levavam para recuperar um espaço confortável antes que os motoristas pudessem acelerar.
Os motoristas que lotam os cruzamentos não aumentam suas chances de passar pelo semáforo, e a utilização não autorizada nos semáforos também pode levar a mais colisões traseiras.
"Variamos o espaçamento entre os carros por um fator de 20 e não vimos praticamente nenhuma mudança no tempo que os carros levaram para passar pelo cruzamento quando o semáforo ficou verde, "disse Jonathan Boreyko, professor assistente do Departamento de Engenharia Biomédica e Mecânica. "Os resultados significam que não adianta chegar mais perto do carro à sua frente quando o tráfego para, " ele disse.
As filmagens do drone revelaram que os carros demoram mais para acelerar quando param próximos uns dos outros do que quando param mais distantes. Os pesquisadores conceituaram este aspecto do experimento Smart Road como o calor latente da transição de um sólido, ou parado, fase para um líquido, ou em movimento, Estágio. Crédito:Virginia Tech
A inspiração para a pesquisa veio pela primeira vez a Boreyko quando um dia ele estava parado no trânsito. Percebendo que os carros tiveram que esperar o carro na frente deles para recuperar um espaço seguro antes de começarem a se mover novamente, ele hipotetizou que, ao contrário da opinião popular, na verdade, pode ser melhor para os carros pararem mais distantes uns dos outros quando estiverem parados em um semáforo.
Ele se juntou a Farzad Ahmadi, um Ph.D. do quarto ano estudante do programa de mecânica de engenharia da Virginia Tech e principal autor do estudo, investigar.
Usando 10 motoristas voluntários em veículos idênticos, os pesquisadores realizaram uma série de experimentos no semáforo da Smart Road do Virginia Tech Transportation Institute. Os motoristas se alinhavam sistematicamente na luz em um conjunto de distâncias variando de 1,25 a 50 pés, e um helicóptero drone pairando no alto capturou imagens de visão panorâmica do tráfego enquanto os motoristas aceleravam sob a luz.
A análise mostrou que o tempo necessário para a passagem de todos os carros permaneceu relativamente fixo, mais ou menos um segundo, para distâncias de espaçamento de até 25 pés.
Os dois pesquisadores usaram o conceito termodinâmico de calor latente, a energia que um sistema perde durante o derretimento ou evaporação, para descrever o que acontece com os carros parados em um semáforo. Os veículos ficam presos em uma "fase sólida" em um semáforo e devem desperdiçar energia "derretendo" de volta à "fase líquida" antes que possam realmente se mover através da interseção.
Boreyko e Ahmadi se perguntaram se o calor latente teria um efeito tão dramático em outros sistemas, como o tráfego de pedestres lento. As pessoas que esperam nas filas devem se espaçar mais ou mais distantes para se moverem mais rapidamente?
Em imagens de vídeo capturadas por um helicóptero drone, motoristas voluntários (à esquerda) se aproximam de um semáforo na Smart Road do Virginia Tech Transportation Institute como parte de um experimento sobre espaçamento ideal entre carros. Pesquisadores do Departamento de Engenharia Biomédica e Mecânica descobriram que embalar bem nos semáforos não aumenta as chances de um motorista conseguir passar pelo sinal antes que ele fique vermelho novamente. Crédito:Virginia Tech
Os pesquisadores montaram uma segunda rodada de experimentos no The Cube no Moss Arts Center da Virginia Tech, um teatro e laboratório altamente adaptáveis equipados com câmeras sincronizadas. Alunos de graduação Hunter Morgan, Josam Waterman, Pat Greer, e Will Doty - todos no programa de ciência da engenharia e mecânica e co-autores do estudo - adicionou algumas condições aos seus experimentos de design sênior em multidões humanas para testar a hipótese de Boreyko e Ahmadi.
"O calor latente quase não teve efeito para uma fila de pedestres, "disse Boreyko." Quanto mais as pessoas se aproximavam, mais rápido eles poderiam esvaziar a linha. Percebemos que as pessoas se movem muito lentamente, mas pode acelerar muito rapidamente, o que minimiza o efeito de atraso que vimos com os carros no semáforo. "
As descobertas do estudo sugerem que tanto os pedestres quanto os motoristas podem ver benefícios consideráveis ao adotar uma abordagem cuidadosa para a densidade de embalagem nas filas.
"Os pedestres que esperam em uma fila devem ficar o mais próximos possível uns dos outros se for importante que a fila se esvazie rapidamente, "disse Boreyko." Mas quando você se depara com um engarrafamento ou para em um semáforo, mantenha uma distância segura e confortável. Você pode apenas manter o espaçamento que tinha quando estava dirigindo em velocidade máxima. Você não vai perder tempo, mas você reduzirá as chances de uma colisão traseira acidental. "
Ahmadi concordou com a conclusão de Boryeko.
"Quando meu pai estava me ensinando a dirigir, ele me disse que para evitar um acidente, você deve parar para ver facilmente o pára-choque traseiro do carro à sua frente em um semáforo, "disse Ahmadi." Eu nunca fiz isso até que analisei os dados deste experimento. "
