Bij het optrekken voor een verkeerslicht, de meeste bestuurders komen vrij dicht bij de auto voor hen, met slechts enkele meters ruimte tussen hun bumper en de volgende.

De praktijk van strak inpakken bij verkeerslichten is algemeen aanvaard. Traditioneel denken zegt dat hoe dichter een auto bij een verkeerslicht is, hoe groter de kans dat de auto het kruispunt passeert voordat het licht weer op rood springt.

Dankzij nieuw onderzoek door professoren en studenten van het Virginia Tech College of Engineering, chauffeurs hebben nu een goede reden om deze gebrekkige rijwegintuïtie af te wijzen.

De studie, deze maand gepubliceerd in de Nieuw tijdschrift voor natuurkunde , gebruikte videocamera's die aan drone-helikopters waren bevestigd om beelden vast te leggen van auto's die accelereerden door een verkeerslicht op de Smart Road van het Virginia Tech Transportation Institute. Door de pakkingsdichtheid van de auto's systematisch te controleren, de onderzoekers ontdekten dat elke afname van de afstand tot het licht volledig werd gecompenseerd door de tijd die auto's nodig hadden om weer een comfortabele afstand te krijgen voordat bestuurders konden accelereren.

Automobilisten die op kruispunten strak inpakken, vergroten hun kansen om door het licht te komen niet, en bumperkleven bij verkeerslichten kan ook leiden tot meer kop-staartbotsingen.

"We varieerden de bumper-tot-bumper afstand tussen auto's met een factor 20 en zagen vrijwel geen verandering in de tijd die de auto's nodig hadden om de kruising te passeren toen het licht op groen sprong. " zei Jonathan Boreyko, universitair docent bij de afdeling Biomedische Technologie en Mechanica. "De resultaten betekenen dat het geen zin heeft om dichter bij de auto voor je te komen als het verkeer tot stilstand komt. " hij zei.

De inspiratie voor het onderzoek kwam voor het eerst bij Boreyko toen hij op een dag in het verkeer zat. Opmerkend dat auto's moesten wachten tot de auto voor hen weer een veilige afstand had bereikt voordat ze weer konden gaan rijden, hij veronderstelde dat, in tegenstelling tot de populaire mening, het zou zelfs beter kunnen zijn voor auto's om verder uit elkaar te stoppen bij stationair draaien voor een stoplicht.

Hij werkte samen met Farzad Ahmadi, een vierdejaars Ph.D. student in het technische mechanica-programma van Virginia Tech en de hoofdauteur van de studie, onderzoeken.

Met 10 vrijwillige chauffeurs in identieke voertuigen, de onderzoekers voerden een reeks experimenten uit bij het verkeerslicht op de Smart Road van het Virginia Tech Transportation Institute. Bestuurders stonden systematisch in een rij voor het licht in een reeks afstanden van 1,25 tot 50 voet, en een drone-helikopter die boven ons zweefde, maakte gecontroleerde beelden in vogelvlucht van het verkeer terwijl bestuurders door het licht versnelden.

Uit analyse bleek dat de tijd die nodig was om alle auto's te passeren relatief vast bleef, geef of neem ongeveer een seconde, voor afstanden tot 25 voet.

De twee onderzoekers gebruikten het thermodynamische concept van latente warmte, de energie die een systeem verliest bij het smelten of verdampen, om te beschrijven wat er gebeurt met auto's die voor een stoplicht staan. Voertuigen komen vast te zitten in een "vaste fase" bij een stoplicht en moeten energie verspillen aan het "smelten" terug in een "vloeibare fase" voordat ze daadwerkelijk door de kruising kunnen rijden.

Boreyko en Ahmadi vroegen zich af of latente warmte zo'n dramatisch effect zou hebben op andere systemen, zoals langzaam rijdend voetgangersverkeer. Moeten mensen die in rijen wachten zich dichter bij elkaar of verder uit elkaar plaatsen om sneller door te kunnen?

De onderzoekers zetten een tweede ronde van experimenten op in The Cube in het Moss Arts Center van Virginia Tech, een zeer aanpasbaar theater en laboratorium uitgerust met gesynchroniseerde camera's. Niet-gegradueerde studenten Hunter Morgan, Josam Waterman, Pat Greer, en Will Doty - allen in het programma voor ingenieurswetenschappen en mechanica en co-auteurs van de studie - voegden een paar voorwaarden toe aan hun senior ontwerpexperimenten op menselijke menigten om de hypothese van Boreyko en Ahmadi te testen.

"Latente warmte had bijna geen effect op een rij voetgangers, " zei Boreyko. "Hoe dichter mensen bij elkaar kwamen, hoe sneller ze de rij konden legen. We realiseerden ons dat mensen heel langzaam bewegen, maar kan zeer snel accelereren, dat minimaliseert het vertragingseffect dat we zagen met de auto's bij het stoplicht."

De bevindingen van het onderzoek suggereren dat zowel voetgangers als automobilisten aanzienlijke voordelen zouden kunnen zien bij een bewuste benadering van de pakdichtheid in lijnen.

"Voetgangers die in een rij wachten, moeten zo dicht mogelijk bij elkaar komen als het belangrijk is dat de rij snel leeg is, " zei Boreyko. "Maar als je een verkeersopstopping tegenkomt of stopt bij een stoplicht, houd een veilige en comfortabele afstand. U kunt gewoon de afstand behouden die u had toen u op volle snelheid reed. Je verliest geen tijd, maar je verkleint de kans op een onbedoelde kop-staartbotsing."

Ahmadi was het eens met de conclusie van Boryeko.

"Toen mijn vader me leerde autorijden, hij vertelde me dat om een ​​ongeluk te voorkomen, u moet stoppen zodat u bij een stoplicht gemakkelijk de achterbumper van de auto voor u kunt zien, " zei Ahmadi. "Ik heb dat nooit gedaan totdat ik de gegevens van dit experiment heb geanalyseerd."