Os planejadores urbanos podem em breve ter uma nova maneira de medir o congestionamento do tráfego. Ao capturar as diferentes rotas pelas quais os veículos podem viajar entre os locais, pesquisadores desenvolveram um novo algoritmo de computador que ajuda a quantificar regiões de congestionamento em áreas urbanas e sugere maneiras de contorná-las.

O estudo, publicado no Journal of Physics:Complexity , usaram velocidades de tráfego de táxis na cidade de Nova York para demonstrar como a infraestrutura rodoviária e o comportamento do motorista podem criar redes rodoviárias complexas que diferem entre as cidades.

"Serviços de saudação e compartilhamento de caronas, e eventualmente veículos autônomos, estão perturbando os padrões de tráfego nas cidades, "disse Richard Sowers, professor de matemática e de engenharia de sistemas industriais e empresariais na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e principal autor do estudo. "Identificamos a necessidade de uma ferramenta que pudesse ajudar os planejadores urbanos a entender como e por que isso acontece."

A equipe abordou o problema projetando um algoritmo de computador para capturar a topologia - ou relação entre as diferentes rotas entre os locais - das redes rodoviárias.

"As estradas formam redes complexas, e o campo da análise de dados topológicos parecia oferecer as ferramentas certas para estudar os caminhos de viagem que os passageiros escolhem, "Disse Sowers.

"Descobrimos que os gargalos de tráfego mais significativos em Manhattan parecem surgir como resultado do layout estrutural da cidade, "disse o co-autor do estudo Daniel Carmody, que completou recentemente um Ph.D. em matemática na Universidade de I. "Por exemplo, o fato de que uma ponte entra em Manhattan em uma latitude onde o tráfego já é limitado devido ao Central Park diminui o tráfego na área consideravelmente. "

Os pesquisadores realizaram uma análise comparativa usando padrões de tráfego em Chengdu, China, para testar se o algoritmo funciona igualmente bem em áreas com layouts diferentes. Manhattan tem uma estrutura longa e estreita, enquanto Chengdu é redondo. Existem diferenças significativas na forma como o tráfego se move entre essas duas configurações diferentes, disseram os pesquisadores.

"Os gargalos em Chengdu parecem surgir devido à função dos edifícios em uma área particular, "Carmody disse." Por exemplo, é difícil entrar e sair do distrito central de negócios em Chengdu devido ao grande volume de tráfego. Vias circulares, ou ruas mais rápidas em torno de áreas congestionadas, surgiram em círculos em torno desta área, o que não é surpreendente porque esse recurso foi intencionalmente construído na cidade. "

Em Manhattan, as pontes e túneis que formam os pontos de entrada e saída causam lentidão no tráfego. Contudo, na parte baixa de Manhattan, onde os motoristas parecem obedecer aos limites de velocidade mais baixos publicados, o tráfego se move mais suavemente, formando um novo anel viário com a extremidade sul do Central Park atuando como uma barreira entre a parte baixa e o centro de Manhattan.

"Ficamos surpresos com a existência de um anel viário emergente em uma área tão congestionada de Manhattan, "Carmody disse." Isso indica que, ao contrário de Chengdu, As vias circulares parecem surgir do comportamento do motorista, mesmo quando não fazem parte do plano estrutural de uma rede de tráfego. "

Clique aqui para ver um vídeo de como o algoritmo define as rotas conectadas, encontra caminhos em torno de áreas congestionadas e compara o tráfego em diferentes cidades.

Os pesquisadores imaginam que essa tecnologia proporcionará aos planejadores urbanos um meio de quantificar os padrões de tráfego, levando a uma melhor mitigação, Sowers disse. "Conforme os métodos de transporte evoluem, novos problemas surgirão, e esperamos que nossas ferramentas forneçam aos planejadores novas maneiras de medir o que está acontecendo com o tráfego da cidade. "