Les urbanistes pourraient bientôt disposer d'un nouveau moyen de mesurer les embouteillages. En capturant les différents itinéraires par lesquels les véhicules peuvent se déplacer entre les emplacements, des chercheurs ont développé un nouvel algorithme informatique qui aide à quantifier les régions de congestion dans les zones urbaines et suggère des moyens de les contourner.

L'étude, publié dans le Journal de physique :complexité , utilisé les vitesses de circulation des taxis à New York pour démontrer comment l'infrastructure routière et le comportement des conducteurs peuvent créer des réseaux routiers complexes qui diffèrent d'une ville à l'autre.

« Services de covoiturage et de covoiturage, et éventuellement des véhicules autonomes, perturbent les schémas de circulation dans les villes, " a déclaré Richard Sowers, professeur de mathématiques et d'ingénierie des systèmes industriels et d'entreprise à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et auteur principal de l'étude. "Nous avons identifié un besoin pour un outil qui pourrait aider les urbanistes à comprendre comment et pourquoi cela se produit."

L'équipe a abordé le problème en concevant un algorithme informatique pour capturer la topologie - ou la relation entre les différents itinéraires entre les emplacements - des réseaux routiers.

« Les routes forment des réseaux complexes, et le domaine de l'analyse des données topologiques semblait offrir les bons outils pour étudier les chemins de déplacement choisis par les navetteurs, ", a déclaré Semeurs.

« Nous avons constaté que les goulots d'étranglement les plus importants de la circulation à Manhattan semblent résulter de la disposition structurelle de la ville, " a déclaré le co-auteur de l'étude Daniel Carmody, qui a récemment terminé un doctorat. en mathématiques à l'U. of I. "Par exemple, le fait qu'un pont entre dans Manhattan à une latitude où la circulation est déjà limitée en raison de Central Park ralentit considérablement la circulation dans la région. »

Les chercheurs ont effectué une analyse comparative en utilisant les modèles de trafic à Chengdu, Chine, pour tester si l'algorithme fonctionne aussi bien dans des zones avec des dispositions différentes. Manhattan a une structure longue et mince, tandis que Chengdu est rond. Il existe des différences significatives dans la manière dont le trafic circule entre ces deux configurations différentes, les chercheurs ont dit.

« Les goulots d'étranglement à Chengdu semblent survenir en raison de la fonction des bâtiments dans une zone particulière, " dit Carmody. " Par exemple, il est difficile d'entrer et de sortir du quartier central des affaires de Chengdu en raison du seul volume de trafic. rocades, ou des rues plus rapides autour des zones encombrées, ont émergé en rond autour de cette zone, ce qui n'est pas surprenant car cette caractéristique a été intentionnellement intégrée à la ville. »

À Manhattan, les ponts et tunnels qui forment les points d'entrée et de sortie provoquent des ralentissements du trafic. Cependant, dans le bas Manhattan, où les conducteurs semblent respecter les limites de vitesse inférieures affichées, la circulation est plus fluide, formant une nouvelle rocade avec l'extrémité sud de Central Park agissant comme une barrière entre le bas et le centre de Manhattan.

"Cela nous a surpris qu'il y ait une rocade émergente dans un quartier aussi encombré de Manhattan, " dit Carmody. " Cela indique que, contrairement à Chengdu, les rocades semblent découler du comportement du conducteur même lorsqu'elles ne font pas partie du plan structurel d'un réseau de circulation."

Cliquez ici pour voir une vidéo de la façon dont l'algorithme définit les routes connectées, trouve des chemins autour des zones encombrées et compare le trafic dans différentes villes.

Les chercheurs envisagent cette technologie donnant aux urbanistes un moyen de quantifier les modèles de trafic, conduisant à une meilleure atténuation, dit Semeurs. "Au fur et à mesure que les modes de transport évoluent, de nouveaux problèmes apparaîtront, et nous espérons que nos outils donneront aux planificateurs de nouvelles façons de mesurer ce qui se passe avec le trafic urbain."