Инженеры и математики из технологического института Джорджии (США) предложили отменить традиционное расписание общественного транспорта и заменить его централизованной системой управления, основанной на принципе выравнивания интервалов. В статье, опубликованной в журнале Transportation Research Part B, ученые изложили принципы работы алгоритма, координирующего движение транспорта и привели расчеты, лежащие в его основе. Краткое содержание исследования авторы приводят в своем блоге.
Большинство схем работы общественного транспорта предусматривает расписание, - указывают авторы, при этом обычно, в условиях непредсказуемого трафика, его выполнять не получается. Задержки часто вызывают скопление автобусов друг за другом (по-английски его называют bus bunching), когда отстающего водителя догоняют водители, следующие за ним по расписанию. Авторы утверждают, что скопление - неизбежная проблема работы по расписанию, и предлагают от него отказаться.
Альтернативная схема работы выглядит следующим образом. Каждый автобус предлагается снабдить датчиком GPS, который сообщает серверу о своем местоположении. Когда сервер понимает, что автобус попал в контрольную точку, он вычисляет время, которое заняло преодоление данного участка пути. Далее сервер рассчитывает, какое время должен провести водитель в контрольной точке, и посылает ему сигнал о том, когда следует начать движение.
Временной интервал, за который водителю нужно будет преодолеть следующий участок, изменяется сервером на время, равное среднему между интервалом преодоленного участка и интервалом следующего позади автобуса. При этом, вне зависимости от возникновения задержек, постепенно интервалы всех автобусов выравниваются. "То, как именно это происходит, - магия математики" - сказал один из авторов работы, Джон Бартольди.
Авторы провели компьютерные симуляции и показали, что алгоритм действительно позволяет быстро выровнять интервалы и избежать скопления автобусов. Кроме того, такая схема движения, в отличие от движения по расписанию, позволяет легко адаптировать систему, если какие-то автобусы выходят из строя.
Исследователи испытали свои разработки "в поле" на автобусах, работающих в кампусе своего института. Для этого каждый из автобусов был снабжен планшетом, работающим под операционной системой Android, который посылал данные о координатах и принимал сообщения от сервера.
Предложенный алгоритм, однако, имеет свои недостатки. Он применим только для нагруженных линий, где интервалы между автобусами составляют не более 10-12 минут. При больших интервалах в движении отсутствие расписания раздражает многих пассажиров.