Виявлення проблем дорожньої мережі з допомогою Яндекс.Пробок. Лекція в Яндексі

Яндекс.Пробки та пов'язані з ними функції в Навігаторі і Картах працюють завдяки даним про швидкості машин на різних ділянках доріг. Це зовсім не нова, але як і раніше ефективна схема. Питання, що виникло вже в міру розвитку Пробок — чи можна використовувати ці дані як-небудь ще?

Аналітик Карт Леонід Медников розповів про приклад такого використання на конференції Яндекса «Шляхи Сполучення 2016». Під катом — розшифровка доповіді і більшість слайдів.
Тема моєї розповіді – виявлення проблемних місць на дорозі за допомогою даних, які у нас є. Спочатку розповім, чому це так важливо, і потім ми побачимо, наскільки просто за допомогою Яндекс.Пробок знаходити проблемні місця, які і створюють затори в місті.
Отже, почну з теорії. Досить простий.

Ось у нас є дорога, дороги складаються зі смуг, по одній смузі в теорії не може проїхати більше 1,5 тис. автомобілів, близько того, за годину. Це пов'язано з тим, що вони тримати дистанцію один за одним десь в дві секунди. Якщо ми хочемо перевозити більше людей, там треба або більше людей в один автомобіль поміщати, або все-таки садити туди автобус, щоб він їхав. Дуже здорово, що громадський транспорт розвивається.
Але якщо ми говоримо про автомобілістів, то все, 1,5 тис. автомобілів і не більше. Проблема тільки в тому, що може бути менше. З цим хочеться щось робити.
З-за чого може бути менше автомобілів? Перший найпоширеніший випадок – просто стільки автомобілів немає. Проїжджає менше автомобілів, дороги порожні. З цим відмінно бореться Яндекс.Навігатор, якщо якась дорога порожня, він відправить туди всіх водіїв, щоб вони скоріше її зайняли і об'їхали існуючу пробку.
Проблема в тому, що як раз існуючі пробки – це другий чинник, який знижує пропускну здатність дороги. Може, це не дуже очевидний факт, який полягає в тому, що якщо ми зібрали пробку, то ми тепер цю дорогу використовуємо менш ефективно. Про це хочу докладніше поговорити на прикладі графіка.

По горизонтальній осі ми бачимо швидкість руху км/год, по вертикалі – кількість машин, яку може проїхати, якщо швидкість потоку така.
Що тут важливо? Тут є зона високих швидкостей, де пропускна здатність дороги мало змінюється. Це важливий практичний факт. Він говоримо про те, що якщо у нас дозволена швидкість 60 км/год, ми можемо зробити її 100, 50 або 40 км/год, пропускна здатність дороги сильно не зміниться. Це високі швидкості.
Але на швидкостях десь нижче 20 км/год, ситуація прямо протилежна. Тут кожен км/год забирає пропускну здатність дороги дуже помітно. Якщо ми з 60 км/год знизили швидкість до 7 км/год з якоїсь причини, то ми втратили в два рази пропускну здатність дороги. Тобто побудували двосмугову дорогу, а їде як ніби односмугова.
Продемонструю, як це працює. Припустимо, є потік машин визначений. Якщо у нас швидкість вище кордону з цього графіку вище 20 км/год, то спокійно дорога справляється, машини їдуть. Якщо з якоїсь причини сповільнилися машини, значить, вже пропускна здатність стала нижче тієї, яка вимагається від дороги, і це означає, що машини починають накопичуватися. В даному випадку у нас 1200 машин проїжджає на годину, а може виїхати на такій швидкості тільки 1000. Значить, ми збираємо 200 машин на годину, при довжині машини в 5 метрів це у нас вже кілометрова пробка.
Чому ж знижуються швидкості? Що з цим можна робити?
Перше – коли весь потік зупиняється світлофором або лежачим поліцейським, розбитою дорогою, з якоїсь причини дорога є, але всі рухаються повільніше.
Друга причина – звуження дороги з-за конструктивних особливостей, ремонту і так далі. На другому прикладі хочу трохи докладніше розібратися з пошуком проблемних місць.

Типова картинка, тут вона трохи гіпертрофована, дорога з якоїсь причини звужується. Проблема в тому, що пропускна здатність всієї дороги визначається тим місцем, де вона найнижча. Як ланцюг рветься по самому слабкому ланці, так і тут пропускна здатність всієї дороги визначається одним місце. До і після у нас є п'ять смуг, вони марні. У нас реально є одна смуга.
Але найгірше ще й те, що у нас немає навіть цієї однієї смуги, тому що тільки що ми з'ясували, що якщо у нас в самому вузькому місці машини рухаються повільно, то тут пропускна здатність дороги втрачається. У нас на вигляд п'ятиполосний дорога, по факту – 0,5 смуг. Таких ситуацій допускати зовсім не хотілося б.
Що з цим можна зробити? Які є ідеї? Скрізь зробити одну смугу. Здавалося б, парадокс. Давайте приберемо ці смуги, або якщо це якесь тимчасове явище, просто забезпечити плавне звуження дороги. Не можна давати водіям в останній момент перебудовуватися, вони в цей момент втрачають швидкість в самому вузькому місці, це неприпустимо. Потрібно дати можливість достатньої відстані, щоб машини перебудувалися і не втрачаючи швидкості проїхали вузьке місце.

Здавалося б, проста теорія, але я покажу декілька прикладів, як це використовується або не використовується.

Це, слава богу, історичний знімок в Москві, але він мав місце бути. З'їзд з зовнішньої сторони МКАД на Ленінградське шосе в бік області. Думаю, багато там стояли. Рам зараз реконструюють, все-таки вже не зовсім так. Що тут важливо, що ми особливо острів бачимо? Тут створена ситуація, коли машини змушені знижувати швидкість. Тому що три смуги врізаються в основний потік, неможливо це зробити неаварийно, якщо ти не один пізно вночі, то є ти змушений знижувати швидкість, інші машини знижують швидкість, дорога потім звужується, і ми в самому вузькому місці отримуємо зниження швидкості, і без того складної ситуації ми отримуємо ще зниження пропускної здатності.

Другий приклад, теж реальний знімок з того ж космосу. Та ж ситуація: основна дорога навіть більш вузька, на з'їзді у нас не три смуги, а дві, але що зроблено? Коли відбувається злиття, машини, в принципі, один одного не відчувають, дві смуги паралельно встали. Одні іншого не заважають. І далі у них є півкілометра на те, поки у них заберуть одну смугу, і ще півкілометра, поки заберуть другу смугу. Якраз на швидкості у них є можливість перебудуватися. Звичайно, можна і на таку розв'язку подати такий потік машин, що вона не впорається, бо смуг стає менше, але до певної межі тут ми не отримаємо пробку і дозволимо повної пропускної здатності дороги працювати.

Хочу підвести підсумок першої частини. На дорогах існують так звані пляшкові горлечка, вузькі місця, які і визначають пропускну здатність дороги, вони створюють пробки, і якщо ми хочемо щось з цим робити – два виведення. Треба лікувати тут і не треба лікувати більше ніде. Тому що якщо ми згадаємо пятиполосную магістраль, її можна в будь-якому іншому місці розширити до 10 смуг, звузити до двох, запросити ремонтників – ніякої проблеми, нічого не зміниться.
Але ось це одне єдине вузьке місце задає параметри всієї траси.
Мій подальший розповідь буде присвячена з'ясуванню того, де ж ці місця. І не завжди рішення проблеми дороге, не завжди треба будувати зайву розв'язку. Іноді треба забрати зайву смугу, або якщо там стоїть світлофор – може, перенастроювати його назавжди або в залежності від часу дня. Рішення необов'язково якісь суперскладні і дорогі.

Як же ми знаходимо ці вузькі місця? Досить просто. Цих даних у Яндекс.Заторів немає, скільки там смуг, що і як, але ми можемо бачити швидкість руху, а вона має зовсім зрозумілий патерн: спочатку машини їдуть повільно, потім швидко. І бачачи таку картинку, особливо якщо пробка велика, ми можемо сказати, що в цьому місці є якась проблема. Яка? Треба йти на місце і вивчати.

Давайте подивимося, як можна знаходити на реальних прикладах, де ж у нас вузькі місця. Це Шосе Ентузіастів, одна з кращих трас для ілюстрації пробок в Москві. Тут типові щоденні пробки, на початку цієї пробки ми повинні дивитися, що тут відбувається.
Важливий практичний нюанс: ми бачимо, що червоне переходить у жовте, а потім в зелене. Швидше за все, проблема десь на кордоні жовтого і зеленого. Якщо у нас є два вузьких місця, якщо ми впираємося в друге, то марно розширювати перше. Ми розширимо перше, і відразу ж вся пробка перенесеться далі, в даному випадку на 100 метрів, тому треба дивитися друге вузьке місце, там стоїть світлофор, ну і в цілому, наприклад, якщо ми хочемо вирішити проблему пробок, і знаємо, що десь нерівна дорога, в першу чергу її тут треба вирівнювати. Якщо ми хочемо змінити світлофор, треба в першу чергу подивитися тут. Якщо хочемо подивитися, що там з огорожами, в першу чергу треба дивитися тут, у вузькому місці.
Аналогічна ситуація у зворотний бік. Пробка, легко визначаємо вузьке місце, все те ж саме.
Не тільки на ці питання можна відповісти завдяки пошуку вузьких місць.

У деяких випадках можна навіть відповісти на питання, чи варто будувати дорогу чи ні. Це можна зробити не завжди, але іноді можна.
Ось приклад з Новосибірська. Тут пропонувалося побудувати нову дорогу. Випадок цікавий тим, що вона проходить паралельно до існуючої, тому виходить досить проста аналітика.
Подивимося пробки в ранковий і вечірній час-пік, де у нас вузькі місця.

Типова картина пробок в ранкову годину-пік. Тут є утруднення, яке впирається в цей перехрестя. Всі їдуть вліво – вниз, на півдні центр міста, з ранку. Можливо, треба дати більше пріоритету тим, хто їде на південь на цьому перехресті в ранкову годину-пік.
Друга проблема тут – цікавий приклад, який полягає в тому, що далі йде суцільна жовта лінія майже чи не до самого центру, і це означає, що вже все, тут проблема може бути нерозв'язної. Коли всі впираються в центр, тут вже не розшириш, тут знову слава громадського транспорту, тому що коли всі пробки впираються в центр, таким способом проблему не вирішити. Дорога тут не причому, вона ніяк не розширює вузьке місце, значить, ніяк не ситуацію з пробками не вплине. Може бути, людям буде зручніше їздити, швидше, все що завгодно, в сенсі комфортніше проїжджати цю ділянку, але пробки вона не змінить.

Картинка у вечірню годину-пік, те ж саме, вузькі місця, можливо, треба дати більший пріоритет людям, повертають на північ з центру. Тут якась проблема, тут можна дати пріоритет тим, хто їде на північ, але нова дорога не вирішить проблему пробок. Простий аналіз можна зробити на сервісі за п'ять хвилин.

Говорячи про сервіс, насамкінець хочу нагадати: подивитися типову карту пробок може будь-яка людина, ентузіаст або мер, досить зайти на Яндекс.Карти, включити Пробки, є секретна кнопка з годинником, вона є машиною часу, ви переключаєтеся на статистику пробок, вибираєте будь-який день тижня, в будь-який час. Зазвичай це будні – 8:30 ранку, ранковий пік, та десь 18:30 – вечірній пік. І дивимося на пробки.

Ось тут в Нижньому Новгороді можна виділити якісь основні місця на виїзді в п'ятницю з міста, де реально вирішувати проблему і допомагати автомобілістам легше виїжджати.
Останній практичний трюк на прикладі вузького місця:

Ті, хто виїжджають з центру, насправді проходять ряд пробок. Марно вирішувати проблему у першій пробці, ми просто всіх автомобілістів відправимо подовжувати другу. Або треба вирішувати все, або якщо по одній, то треба вирішувати з останньою, як тут і виділено, тому що далі вже автомобілісти поїдуть вільно, але в перших трьох вони постоять.
Як варіант, можна сказати, що ми не вирішуємо проблему, вона така, тут занадто багато поки складнощів. Але вирішувати тільки першу і очікувати, що ми покращимо, на жаль, не доводиться.
Все це можна зробити самостійно, але якщо ви готові впливати на ситуацію і вивчати детальніше, то ми готові вам допомогти. Можна через мене запитати. Ми можемо не тільки очима, але й автоматом знаходити вузькі місця, надавати такі дані.

Якщо ви готові змінювати ситуацію, ми готові порахувати вже за цим вузьким місцям час проїзду протягом дня, днів тижня, і коли будуть внесені якісь зміни, це може бути зміна режиму роботи світлофора, подивитися, що стало.
Для тих, хто зовсім серйозно хоче занурюватися в аналітику, неможливо на всі питання відповісти тільки вивченням вузьких місць. Є Yandex Data Factory, це окремий підрозділ Яндекса, яка якраз займається платній аналітикою, до них вже на комерційній основі можна приходити за більш глибоким аналізом, за автоматичними звітами і тому подібним.
На цьому у мене все.
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.