Jonathan Boreyko (izquierda) y el estudiante de posgrado Farzad Ahmadi monitorean el espacio entre peatones mientras una línea se vacía en The Cube en el Moss Arts Center de Virginia Tech. El equipo descubrió que las personas se mueven lentamente pero aceleran rápidamente, lo que significa que apiñarse en las filas aumenta las posibilidades de que los peatones se muevan más rápido. Crédito:Virginia Tech
Al acercarse a un semáforo, la mayoría de los conductores se acercan bastante al coche que tienen delante, dejando solo varios pies de espacio entre su parachoques y el siguiente.
La práctica de empacar herméticamente en los semáforos está ampliamente aceptada. El pensamiento tradicional dice que cuanto más cerca está un automóvil de un semáforo, mayor será la probabilidad de que el automóvil pase por la intersección antes de que el semáforo se vuelva rojo nuevamente.
Gracias a una nueva investigación realizada por profesores y estudiantes de Virginia Tech College of Engineering, Los conductores ahora tienen una buena razón para descartar esta línea defectuosa de intuición vial.
El estudio, publicado este mes en el Nueva Revista de Física , usó cámaras de video conectadas a helicópteros drones para capturar imágenes de autos que aceleraban a través de un semáforo en Smart Road del Virginia Tech Transportation Institute. Controlando sistemáticamente la densidad de embalaje de los coches, Los investigadores descubrieron que cualquier disminución en la distancia a la luz se compensaba por completo con el tiempo que tardaban los coches en recuperar un espacio cómodo antes de que los conductores pudieran acelerar.
Los conductores que empacan apretados en las intersecciones no aumentan sus posibilidades de pasar el semáforo, y seguir detrás de los semáforos también puede provocar más colisiones por alcance.
"Variamos el espacio de defensa a defensa entre los automóviles en un factor de 20 y no vimos prácticamente ningún cambio en el tiempo que tardaban los automóviles en pasar por la intersección cuando el semáforo se ponía verde, "dijo Jonathan Boreyko, profesor adjunto del Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica. "Los resultados significan que no tiene sentido acercarse al automóvil que está frente a usted cuando el tráfico se detiene, " él dijo.
Las imágenes de drones revelaron que los autos tardan más en acelerar cuando se detienen más cerca que cuando se detienen más separados. Los investigadores conceptualizaron este aspecto del experimento Smart Road como el calor latente de la transición de un sólido, o detenido, fase a un líquido, o en movimiento, fase. Crédito:Virginia Tech
La inspiración para la investigación llegó por primera vez a Boreyko cuando estaba sentado en medio del tráfico un día. Al darse cuenta de que los automóviles tenían que esperar a que el automóvil de delante recuperara un espacio seguro antes de que pudieran comenzar a moverse nuevamente, hipotetizó que, contrariamente a la opinión popular, De hecho, podría ser mejor que los automóviles se detengan más separados entre sí cuando están en ralentí en un semáforo.
Se asoció con Farzad Ahmadi, un doctorado de cuarto año. estudiante del programa de ingeniería mecánica de Virginia Tech y autor principal del estudio, investigar.
Utilizando 10 conductores voluntarios en vehículos idénticos, los investigadores organizaron una serie de experimentos en el semáforo en Smart Road del Virginia Tech Transportation Institute. Los conductores se alinearon sistemáticamente en el semáforo en un conjunto de distancias que van desde 1.25 a 50 pies, y un helicóptero no tripulado que volaba sobre sus cabezas capturó imágenes controladas a vista de pájaro del tráfico mientras los conductores aceleraban a través del semáforo.
El análisis mostró que el tiempo requerido para que todos los autos pasen permaneció relativamente fijo, más o menos un segundo, para distancias de espaciado de hasta 25 pies.
Los dos investigadores utilizaron el concepto termodinámico de calor latente, la energía que pierde un sistema durante la fusión o evaporación, para describir lo que les sucede a los automóviles detenidos en un semáforo. Los vehículos se atascan en una "fase sólida" en un semáforo y deben desperdiciar energía "fundiéndose" de nuevo en una "fase líquida" antes de que puedan realmente moverse a través de la intersección.
Boreyko y Ahmadi se preguntaron si el calor latente tendría un efecto tan dramático en otros sistemas, como el tráfico de peatones lento. ¿Deberían las personas que esperan en filas espaciarse más juntas o más separadas para moverse más rápidamente?
En un video capturado por un helicóptero dron, conductores voluntarios (izquierda) se acercan a un semáforo en la Smart Road del Virginia Tech Transportation Institute como parte de un experimento sobre el espacio óptimo entre los automóviles. Investigadores del Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica descubrieron que empacar bien en los semáforos no aumenta las posibilidades de que el conductor pueda pasar el semáforo antes de que se vuelva rojo nuevamente. Crédito:Virginia Tech
Los investigadores establecieron una segunda ronda de experimentos en The Cube en el Moss Arts Center de Virginia Tech, un teatro y laboratorio altamente adaptable equipado con cámaras sincronizadas. Estudiantes de pregrado Hunter Morgan, Josam Waterman, Pat Greer, y Will Doty, todos en el programa de ingeniería y mecánica y coautores del estudio, agregaron algunas condiciones a sus experimentos de diseño de alto nivel en multitudes humanas para probar la hipótesis de Boreyko y Ahmadi.
"El calor latente casi no tuvo ningún efecto en una fila de peatones, "dijo Boreyko." Cuanto más se acercaban las personas, cuanto más rápido pudieran vaciar la línea. Nos dimos cuenta de que la gente se mueve muy lentamente, pero puede acelerar muy rápidamente, lo que minimiza el efecto de retraso que vimos con los coches en el semáforo ".
Los hallazgos del estudio sugieren que tanto los peatones como los conductores podrían ver beneficios considerables al adoptar un enfoque consciente de la densidad de empaque en las filas.
"Los peatones que esperan en una fila deben acercarse lo más posible unos a otros si es importante que la fila se vacíe rápidamente, ", dijo Boreyko." Pero cuando te encuentras con un atasco o te detienes en un semáforo, mantenga una distancia segura y cómoda. Puede mantener el espacio que tuviera cuando conducía a toda velocidad. No perderás tiempo pero reducirá las probabilidades de una colisión por alcance accidental ".
Ahmadi estuvo de acuerdo con la conclusión de Boryeko.
"Cuando mi padre me estaba enseñando a conducir, me dijo que para evitar un accidente, debe detenerse para poder ver fácilmente el parachoques trasero del automóvil frente a usted en un semáforo, ", dijo Ahmadi." Nunca había hecho eso hasta que analicé los datos de este experimento ".
