Насколько эффективно превышение скорости?

На простом уровне ускорение в автомобиле пытается минимизировать время, необходимое для преодоления расстояния, используя базовое соотношение:

г знак равно с т

Таким образом, для заданного расстояния время должно быть обратно пропорционально скорости: чем быстрее вы едете, тем меньше времени требуется.

Мой вопрос: с практической точки зрения, действительно ли это помогает вам добраться до места назначения намного быстрее? Скажем, вы едете в среднем на 5 миль в час (извините за единицы измерения, отличные от СИ, поскольку американец, ездящий в километрах в час, просто кажется неправильным) превышает ограничение скорости, которое часто считается «безопасным» для избежания штрафа за нарушение правил дорожного движения. Сокращает ли это время в пути на несколько секунд? Минуты?

Я считаю, что трафик можно смоделировать с помощью гидродинамики (на самом деле я сам не видел этих моделей, просто мне сказали, что это так), так как же это происходит при превышении скорости? Мне кажется, что это будет зависеть от того, где вы превысите скорость, а не от того, насколько быстро, т.е. превысите скорость, чтобы не застрять на светофоре.

Буду признателен за любые идеи или расчеты, спасибо!

То, как далеко вы едете и каково ограничение скорости, также будет иметь большое значение, если вы ищете, когда разница в 5 миль в час приведет к заметно более раннему прибытию.
Верно, 5 миль в час — большая разница, если ограничение скорости 25, и не такая большая, если 65. И я также понимаю, что расстояние — большой фактор, поэтому я никогда не решал эту проблему для себя. Каждый ответ, к которому я пришел, действительно был «это зависит».
К вашему сведению, здесь никого особенно не волнует, какую систему единиц вы используете (так что, СИ или нет, это не имеет значения).
Как это связано с гидродинамикой? Транспортный поток моделируется аналогично динамике жидкости, когда много автомобилей движутся по дорогам, которые разветвляются, сливаются, поворачивают и т. д. Если вы просто хотите узнать, сколько времени вы можете сэкономить, двигаясь, скажем, на 5 миль ограничение скорости, ответ является тривиальным расширением уравнения, которое вы упомянули в своем вопросе.
@PranavHosangadi Я предполагаю, что именно так вопрос связан с динамикой жидкости, то есть jkeuhlen хочет знать, стоит ли эффект ускорения (когда это возможно) на несколько миль в час, когда вы принимаете во внимание транспортный поток. jkeuhlen, вы можете это подтвердить? (В противном случае это был бы невероятно ленивый вопрос!) Тем не менее, я думаю, что некоторые уточняющие правки уместны; например, какой поток трафика следует учитывать? Движение по трассе или городское движение? Час пик? и т.п.
Точно, я знаю о некоторых моделях массового транспорта , используемых для моделирования транспортных потоков, но гидродинамика !!! Из-за пробок, которые мы наблюдаем в типичном мегаполисе?
Я с @PranavHosangadi - я не вижу здесь гидродинамики. Если вы способны развивать скорость, то проблем с транспортным потоком нет. Если есть препятствия для движения, то вы не можете выбрать скорость, поэтому спрашивать, какую скорость выбрать, не имеет никакого смысла.
В некоторых городах светофоры настроены таким образом, что когда вы едете по основным дорогам чуть ниже разрешенной скорости, они всегда будут зелеными . Ехать быстрее бессмысленно, потому что вы просто потратите выигранное время в ожидании на светофоре.
Просто к вашему сведению: для Канады это Km/h, а не kph.
@Philipp как человек, который зарабатывает на жизнь этим, я могу сказать вам, что большинство огней не координируются таким образом (либо из-за технических сбоев, либо из-за того, что чиновник никогда не включает его), а зеленая волна не учитывает автомагистрали ( где ты не увидишь света за мили)
Вы регулярно ездите по ровной, прямой пустой дороге? Реальная жизнь во много раз сложнее, чем вы можете записать с помощью нескольких простых уравнений.
Кстати, ограничения скорости не имеют ничего общего с безопасностью, как показывает вождение в Европе.
@ChrisWhite Я не могу говорить об уместности гидродинамики, но наверняка вы видели, как какой-нибудь псих въезжает в пробку и выходит из нее и создает опасность для всех, кто изо всех сил старается ускориться. Возможно, это то, что имеет в виду ОП?
Почему вы полагаете, что смысл превышения скорости в том, чтобы быстрее добраться туда? Может быть, а может и нет. Вообще говоря, я ускоряюсь, потому что так лучше. Меня раздражает езда на смехотворно низкой скорости, которая не изменилась с тех пор, как автомобили были стальными коробками без средств безопасности, поэтому я езжу быстрее. Речь идет о том, чтобы наслаждаться своим временем в дороге (или, по крайней мере, меньше раздражаться от этого), а не о том, чтобы быстрее добраться туда, куда я еду.
Следует отметить, что в то время как жидкости ускоряются, когда они сталкиваются с отверстием, движение замедляется. Если бы движение было плавным, когда 2 полосы шоссе были перекрыты, по оставшейся полосе (в Англии, где у нас есть маленькие дороги) автомобили двигались бы со скоростью 210 миль в час, чтобы сохранить поток; тогда как на самом деле происходит обратное. Это тот аспект, который вас беспокоит в вашем вопросе?
при использовании жидкостной модели для описания трафика температура соответствует количеству аварий.
Гораздо важнее свести к минимуму время, потраченное на медленное движение, чем на быстрое.
Ускорение в большей степени зависит, возможно, от того, когда вы это делаете и куда направляетесь. Не совсем о том, где вы находитесь в данный момент. Скажи, что собираешься работать. Скорее всего, вы застрянете в пробке при меньшем лимите, но давайте проигнорируем это. Если вы немного ускоритесь, чтобы обойти некоторые светофоры, вы можете сэкономить до 10-15 минут в пути (больше, и вам действительно нужно было ехать по шоссе). Затем вы приходите на работу раньше (если сэкономленные 15 минут успеют как раз вовремя, вам все равно нужно было уйти раньше на всякий случай). И что? 15 минут работы дополнительно? Вы уходите в то же время в конце. Чем отличается?
Спешит домой. Почему? чтобы вы могли поспать на 10-15 минут больше? Однако, если это пункт назначения, зависящий от времени, это другое.
Жена рожает? Дом в огне? Заснул за столом, а шайба вот-вот упадет через 5 минут? Тогда помогает ускорение.
Почти все, что связано с хоккеем, является хорошей причиной для ускорения. (Да, я тоже канадец. Если предел максимальной скорости равен 100, что намного лучше, чем 60 миль в час, просто кажется глупым; сколько футов в час составляет 60 миль в час без использования калькулятора?)
@Jim Приблизительно 60 миль стоит.
@zibadawatimmy ты выиграл этот раунд

Ответы (5)

Хорошо, давайте начнем с вашего прямого вопроса. С г знак равно в т время, необходимое для преодоления определенного расстояния, обратно пропорционально вашей скорости т в 1 , и поэтому дробное изменение времени пропорционально отрицательному дробному изменению вашей скорости.

г т т знак равно г в в
Таким образом, если мы рассмотрим типичную типичную скорость на шоссе 65 миль в час и разницу в 5 миль в час, это будет незначительное изменение примерно на 8%. Таким образом, увеличение скорости на 5 миль в час по шоссе сократит время в пути на 8%. Так что, если у вас был час езды, это сократит 5 минут.

Тяга

Но. Давайте попробуем рассмотреть дополнительные затраты на ускорение. Чем быстрее вы едете, тем выше сопротивление ветра, поэтому вашему автомобилю требуется больше мощности для поддержания скорости. Больше мощности — больше энергии, больше энергии — больше топлива, больше топлива — больше денег.

Если мы рассмотрим только вклад сопротивления ветра, мы знаем, что Ф в 2 для автомобилей, а мощность п знак равно Ф в поэтому мощность, потребляемая сопротивлением, идет как п в 3 . Энергопотребление Е знак равно п т , так что если мы рассмотрим диск фиксированной длины, так как т в 1 мы имеем за вклад аэродинамического сопротивления, Е в 2 . Теперь энергия, которую вы получаете от топлива, пропорциональна количеству галлонов, которые вы покупаете, а стоимость зависит от количества галлонов, поэтому стоимость топлива в 2 . Таким образом, относительное изменение расхода топлива из-за сопротивления ветра равно:

г ( стоимость топлива тяга )  стоимость топлива тяга знак равно 2 г в в
Итак, за те же 8% прироста скорости вы платите дополнительно 16% затрат на топливо из-за потери на сопротивление воздуха.

Естественно, аэродинамическое сопротивление — не единственный способ расхода топлива для поддержания движения автомобиля, в автомобиле бывают всевозможные потери, от неэффективности самого двигателя до трения в различных компонентах двигателя и т. д. Для простой модели допустим, что мощность, потребляемая автомобилем, представляет собой сумму сопротивления воздуха и постоянного члена, не зависящего от скорости: п α в 3 + β для некоторых подходящих вариантов α а также β Это означало бы, что наше потребление энергии по-прежнему будет Е знак равно п т , так что для езды на постоянном расстоянии мы говорим

Е α в 2 + β в
. Мы можем проверить эту модель на данных правительственного исследования (рисунок из wikipedia:Fuel_economy_in_automobiles ), где для нашей модели мы имеем
миль на галлон знак равно α в 2 + β в

Здесь я показал рисунок, а также пример соответствия нашей модели:

Наблюдаемые мили на галлон в зависимости от скорости и соответствия

Подгонка выделена красным цветом и соответствует α знак равно 1,5 × 10 5 , β знак равно 1,28 × 10 5 . Обратите внимание, что наша простая модель работает довольно хорошо и соответствует автомобилю, скорость которого составляет около 25 миль в час по шоссе. Обратите внимание, что на высоких скоростях мы наблюдаем масштабирование, которое мы ожидаем, только из-за сопротивления воздуха, поскольку на высоких скоростях наши эксплуатационные расходы зависят от сопротивления воздуха, но было полезно создать простую модель и выполнить подгонку в этом случае, потому что область интерес представляет область перекрытия.

В час

Теперь, когда мы знаем, как эффективность нашего автомобиля зависит от скорости, зная среднюю цену бензина в $ 3,752 /галлон (от wolfram alpha ) мы можем вычислить стоимость эксплуатации среднего автомобиля на заданной скорости:

Стоимость эксплуатации автомобиля в зависимости от скорости

В частности, мы можем рассчитать дополнительные затраты в час на увеличение скорости на 5 миль в час как функцию скорости:

Дополнительные эксплуатационные расходы на увеличение скорости на 5 миль в час в зависимости от скорости

За 10 миль

Здесь я показал эксплуатационные расходы в зависимости от времени, проведенного за рулем, чтобы дать стоимость в час, что, я думаю, полезно для длительных поездок и что-то, с чем люди могут справиться из других сфер жизни.

Если вместо этого мы хотим рассматривать его как функцию пройденного расстояния, мы можем рассматривать эффективность автомобиля как стоимость проезда 10 миль как функцию скорости.

Эксплуатационные расходы на 10 миль

Или мы можем снова рассмотреть изменение, вызванное увеличением скорости на 5 миль в час при фиксированном расстоянии перемещения.

Изменение эксплуатационных расходов на 10 миль на разницу в 5 миль в час

Где здесь становится ясно, что для фиксированного расстояния движения, если вы едете со скоростью менее 40 миль в час (что для нашей модели было максимальной скоростью топливной экономичности, и варьируется в зависимости от автомобиля, но данные, кажется, указывают на то, что скорость составляет около 40 миль в час). по всем направлениям), вы всегда можете оправдать превышение скорости на 5 миль в час с чисто экономической точки зрения, но на чем-то вроде скоростей на шоссе это будет стоить вам дополнительных 15 центов или около того за каждые 10 миль, чтобы проехать 5 миль.

Светофор

Итак, до сих пор мы рассматривали эффективность превышения скорости с экономической точки зрения при условии, что мы беспрепятственно движемся по дороге. Как люди просили в комментариях, давайте попробуем выяснить, насколько эффективно превышение скорости в более городской среде. Эту проблему трудно решить, поскольку светофоры могут иметь довольно сложные контроллеры. В частности, в некоторых регионах есть Зеленые волны , где огни предназначены для того, чтобы люди, движущиеся с надлежащей скоростью, могли беспрепятственно проезжать длинные участки дороги. Очевидно, что в этом случае вы хотели бы путешествовать со скоростью зеленой волны, и превышение скорости не помогло бы вам, а даже навредило бы вам.

Но сложные светофорные контроллеры не так уж распространены за пределами богатых крупных городов. Итак, давайте попробуем применить приближение к светофорам в виде сферической коровы и предположим, что светофоры независимы и просто работают по некоторому фиксированному циклу зеленого и красного цветов. п будет доля времени, в течение которого в среднем светофор горит зеленым светом, т будет длина красного света, г будет среднее расстояние между светофорами. Если все светофоры работают независимо, то распределение времени ожидания при приближении к светофору можно смоделировать как

п ( т ) знак равно п дельта ( т ) + 1 т ( 1 п ) 0 т т
или словами, с вероятностью п нам вообще не нужно ждать, иначе наше время ожидания будет равномерным до т . Это распределение имеет среднее значение и дисперсию
мю знак равно т 2 ( 1 п )
о 2 знак равно т 2 12 ( 1 п ) ( 3 п + 1 )

Теперь, если мы путешествуем Н блоков, мы будем иметь среднее время, затрачиваемое

т знак равно Н ( г в + т 2 ( 1 п ) )
о т 2 знак равно Н т 2 12 ( 1 п ) ( 3 п + 1 )
где мы добавили время в пути между самими огнями.

Так, например, с г знак равно 1 / 10 миля между огнями в среднем, т знак равно 30 секунды и п знак равно 0,65 мы получаем для средней городской скорости как функции целевой скорости:Средняя скорость в городе по сравнению с целевой скоростью

Таким образом, для целевой скорости около 45 миль в час на главной дороге в городе мы получаем среднюю скорость около 28 миль в час, что, кажется, довольно хорошо согласуется с наблюдениями .

Теперь, как мы смоделировали, если вы превысите скорость, вы доберетесь туда быстрее, но то, с чем мы должны сравнивать, — это внутренняя изменчивость, вызванная светофорами, и можно было бы доказать, что превышение скорости на 5 миль в час действительно того стоит, только если выигрыш, который вы получаете во времени, больше, чем естественные вариации времени, которые вы бы дали свету, иначе вы вряд ли заметите эффект. Так, в частности, мы можем сравнить частичное сокращение вашего времени в пути при превышении скорости 5 миль в час с частичным изменением вашего времени в пути из-за внутренней вариации из-за случайного времени освещения. ( о / мю ) для разного количества блоков. Мы получаем:

Ускорение против легких вариаций

Здесь сплошная линия показывает незначительное изменение времени в пути, которое вы получите, превысив целевую скорость на 5 миль в час внизу. Обратите внимание, что он масштабируется как 1 / в как раз в самом верху поста. Пунктирные линии показывают частичное изменение времени в пути, вызванное отклонением в 1 сигма в поведении светофоров, для разного количества кварталов. Обратите внимание, что при скорости около 40 миль в час время, которое вы сократите, разогнавшись до 5 миль в час, сравнимо с естественными изменениями, которые вы ожидаете во времени в пути из-за вашей удачи со светофором, если вы проедете 10 кварталов, и оба они на около уровня 10%. В этот момент становится трудно оправдать превышение скорости, поскольку его эффект будет трудно заметить по сравнению с естественным изменением. Но обратите внимание, что если вы путешествуете на большее расстояние, есть явный выигрыш от превышения скорости, поскольку колебания времени в пути начинают подавляться за счет усреднения. С другой стороны, для очень коротких поездок на несколько кварталов

Ускорение в городской среде достигает 50 в 45

Здесь я смоделировал путешествие на 5, 15 или 50 кварталов в соответствии с нашей моделью, как со скоростью 45 миль в час, так и со скоростью 50 миль в час. Я запускал симуляцию 10 000 раз, и здесь я показываю время, полученное от превышения скорости в различных испытаниях. Здесь мы действительно можем видеть, что нет заметного выигрыша от прохождения 5 блоков через 5, он полностью размыт нашей удачей со светом, но заметное изменение в нашем ожидаемом времени более 50 блоков.

Код, используемый для этого ответа, доступен в виде блокнота ipython.

Приложение: в этом более свежем ответе я исследовал более реалистичную модель потерь мощности в автомобилях.

У вас есть одна диаграмма, показывающая, что ускорение повышает эффективность на медленных скоростях, а другая утверждает, что ускорение всегда стоит дороже...
@ChrisWhite, судя по моему чтению графиков (могу ошибаться), повышение эффективности — это незначительное увеличение, тогда как увеличение стоимости — это общая стоимость. т. е. стоимость разгона с 60 до 65 миль в час меньше, чем стоимость разгона с 55 до 60 миль в час, НО общая стоимость поездки при 65 всегда больше, чем общая стоимость поездки при 60.
@ MD-Tech Я вижу, что происходит. Путешествовать со скоростью 20 миль в час всегда лучше, чем ехать со скоростью 10 миль в час, чтобы добраться куда-то. Период. alemi, ваши вторые два графика показывают стоимость в час, что... не очень полезно в реальном мире. Люди (за пределами Лос-Анджелеса) путешествуют, чтобы куда-то добраться, а не для того, чтобы провести в своих машинах предписанное количество времени. На самом деле, однако, все это имеет отношение к тому, что задал ОП - вопрос в том виде, в каком он сформулирован, не имеет ничего общего с экономией топлива.
Как говорит Крис, на самом деле интересный вопрос звучит так: «Если я проеду 100 км, насколько больше денег я потрачу и как быстрее я доберусь до места» — это немного отличается от того, на что здесь дан ответ, поскольку чем быстрее мы едем, тем меньше времени мы тратим на дорогу. что компенсирует некоторые затраты.
@ChrisWhite Я не согласен, стоимость часа может быть весьма полезной. Я привык ехать не менее часа, чтобы добраться до интересного места, и я почти уверен, что мой мир реален.
«превышение ограничения скорости на 5 миль в час стоит вам дополнительных 1,50 доллара в час» - это зависит от ограничения скорости ... Кроме того, стоимость часа - это полный отвлекающий маневр, что важно, так это стоимость. миля. Никто не выходит и не едет в определенное время, они проезжают определенное расстояние. -1
Таким образом, экономия пяти минут стоит 1,50 доллара — сделайте это 12 раз, и вы сэкономите один час и потратите 18 долларов . Если вы обходится вашей компании более чем в 18 долларов в час, вы действительно должны превышать скорость, когда работаете в компании.
Одно из мест, где ускорение сэкономит вам деньги, — это использование кондиционера. Его нагрузка (расход топлива ) в основном зависит от температуры и влажности. Предполагая, что они более или менее постоянны на протяжении всей поездки, быстрее добраться туда будет означать, что кондиционер будет работать в течение более короткого времени, что приведет к потреблению меньшего количества топлива для этой цели . У вас все еще есть штраф за перетаскивание.
Видя, что вопрос требует «понимания или расчетов» и, в частности, в заголовке спрашивается «насколько эффективно» превышение скорости, я вижу этот ответ как раз по теме. Стоимость большего количества денег является одним из "эффектов".
Я добавил раздел, в котором рассматривается стоимость за милю. Первоначально я выполнял расчет на почасовой основе, потому что я рассматривал в основном вождение по шоссе, когда вы едете в течение длительного времени с постоянной скоростью, для которых разница во времени в пути незначительна. Кроме того, у людей есть естественная шкала долларов в час, чтобы сравнивать их с повседневной жизнью. Но я признаю, что для низких скоростей это вводит в заблуждение, поэтому я добавил соответствующие графики, рассчитанные по расстоянию.
В вашем вопросе очень подробно говорилось о стоимости, но не затрагивался вопрос скорости в отношении светофоров, трафика и так далее. Если я мчусь между светофорами, но более медленные водители всегда догоняют меня, я не выигрываю времени. Но если я проскочу на один свет, то я на один свет впереди.
Я согласен с людьми, которые говорят, что этот ответ, хотя и хорошо организованный и красивый, не отвечает на вопрос. Спрашивающий специально интересуется, сколько времени (не денег) можно сэкономить, превысив скорость, принимая во внимание поток трафика . Этот ответ просто не учитывает этот контекст.
@HenryKeiter Я добавил удар в виде сферической коровы при моделировании светофора. Я не думаю, что канонические модели потока здесь помогут. Они интересуются поведением в пробках и общей скоростью потока в зависимости от плотности движения и, как правило, представляют собой симуляции одной полосы движения, для которых превышение скорости совсем не помогает, поскольку вы не можете обогнать человека перед вами. Но я думаю, что изучение эффективности превышения скорости с учетом экономики использования топлива уместно, учитывая вопрос наверху: «Насколько эффективно превышение скорости?»
Хотел бы я снова проголосовать за этот ответ.
@HenryKeiter мммм, ОП упомянул дорожные билеты. Что, если бы Алеми в своем ответе пришел к выводу, что дополнительные расходы за превышение скорости фактически превысят расходы на штраф за нарушение правил дорожного движения за считанные дни? Я думаю, что его анализ актуален и очень интересен.
@alemi Мне нравится. Я бы хотел еще больше, если бы вы попытались смоделировать транспортный поток, но вы уже получили мой +1 на данный момент.
Еще один интересный вопрос: сколько времени вы теряете из-за того, что приходится чаще пополнять запасы. То есть время, которое вы экономите, также, по крайней мере, частично тратится на частые остановки для заправки.
@alemi, где ты взял все эти графики? Они из исследовательской работы или вы просто смоделировали их с помощью программы?
@krismath вот , пожалуйста, блокнот ipython с кодом для выполнения расчетов и создания графиков. Немного сумбурно, извините.

Помимо воздействия на одного водителя, вы можете учитывать влияние на трафик в целом, что происходит, когда все нарушают ограничение скорости. Что касается гидродинамики, побочные эффекты вашего превышения скорости (если таковые имеются) ощущаются людьми позади вас.

Расстояние реакции увеличивается линейно со скоростью, но тормозной путь должен включать член, пропорциональный квадрату скорости, так как при постоянном замедлении мы знаем в 2 знак равно ты 2 + 2 а с

«Официальные» тормозные пути в любом случае являются номинальными, поскольку даже при фиксированных условиях вождения они не учитывают различия между автомобилями. Однако правительство Великобритании определяет «тормозной путь» как в 2 * к куда к составляет 0,015 метра / мили в час 2 [я знаю, что мы тоже не полностью в метрической системе], затем округляем его.

  • общий тормозной путь на скорости 65 миль в час: 83 м
  • общий тормозной путь на скорости 70 миль в час: 96 м

Это означает, что если автомобили разделяются тормозным путем (которого на самом деле нет, но если ), то это увеличение скорости на 7,7% увеличивает расстояние на 15,7%, так что за заданное время на 8% меньше автомобилей проезжает любой заданный путь. балл на полосу движения. Более быстрое движение снижает пропускную способность дороги.

На самом деле автомобили не различаются по тормозному пути (или даже по его фиксированной части), так что на самом деле происходит некий компромисс между уменьшением пропускной способности и тем, что вся система становится все более зависимой от времени реакции людей, которое является не совсем надежен. Это несколько более опасно, но даже при условии отсутствия столкновений все равно влияет на общий ход трафика. Водителям, скорее всего, придется нажимать на якоря, когда человек перед ними делает что-то неожиданное, потому что они едут пропорционально ближе к своей чистой дистанции реакции.

Это одна из областей, где вступает в действие гидродинамика. Внезапное торможение заставляет человека позади вас делать то же самое, что превращает плавный (ламинарный) поток движения в турбулентный поток. Через ту же точку проходит гораздо меньше трафика, и трафик резервируется за ней. Говорят даже, что просто перестроение в быстром перегруженном потоке может привести к остановке движения через какое-то время и, конечно, к тому, что позади вас будет много машин. Однажды образовавшись одна из таких спонтанных беспричинных пробок, они сохраняются довольно долго и замедляют движение каждого. Однако у меня нет данных о величине эффекта.

Все это говорит о том, что я не думаю, что скорость 65/70/75 миль в час является критической областью в перегруженном трафике. Великобритания использует переменные ограничения скорости в реальном времени, например, 50 миль в час, чтобы улучшить общую пропускную способность на загруженных дорогах. Таким образом, разница между 65 для всех и 70 для всех, вероятно, незначительна, поскольку 65 уже вызывает много турбулентности, когда дорога «заполнена». Вы, скорее всего, обнаружите, что при временном ограничении скорости почти невозможно использовать любую скорость, кроме той, что и у всех остальных, что является своего рода идеей.

[Редактировать: для экономистов это неэффективный рынок. Каждый водитель выигрывает от того, что едет немного быстрее, но проигрывает, если все ездят немного быстрее. Все они «должны» сокращаться, чтобы придерживаться скорости ниже установленного предела, но у них нет для этого средств. Только владелец дороги (правительство) обладает информацией, позволяющей выбрать «лучший» предел (ближе к парето-оптимальной точке) или средствами сообщить об этом водителям. Гипотетические частные дороги, конечно, также могут налагать на водителей любые правила и условия, которые они выбирают, включая запрет или дополнительную плату за несоблюдение мер по борьбе с заторами, и, возможно, могут быть более чувствительными к отзывам клиентов, чем правительство :-)]

В городском центре управления дорожным движением (не помню в каком) заявили, что замедление движения в час пик продолжается 3 часа после первоначального события.

Если ограничение скорости составляет 60 миль в час, то для того, чтобы проехать 60 миль, потребуется 60 минут. Чтобы проехать те же 60 миль со скоростью 65 миль в час, требуется 55,4 минуты. Экономия времени 4,6 минуты. Стоит ли ускоряться, если все, что вы собираетесь сэкономить, это несколько минут (даже меньше на коротких дистанциях).

Чтобы избежать сложных вычислений: Расстояние = время * скорость. Таким образом, 65 минут на скорости 60 миль в час и 60 минут на скорости 65 миль в час покрывают точно такое же расстояние, и калькулятор не нужен.
@gnasher729 Вы выбираете другой маршрут, чтобы добраться куда-то, чтобы ехать быстрее?
@LDC3: нет, он выбирает другой (длиннее на 5 миль) маршрут, чтобы упростить вычисления при сравнении двух скоростей, а не для того, чтобы ехать быстрее :-)

Гидродинамические модели могут иметь практическое значение в сильно перегруженных районах, но тогда вы не сможете ускориться, за исключением некоторых случайных коротких битов после сигналов светофора, что делает их неактуальными. Думаю, это скорее модели распределения трафика, меньшие дороги будут привлекать больше трафика, если противодавление (заторы) станет выше на главной трубе (дороге).

Это действительно зависит от того, сможете ли вы поддерживать среднюю скорость выше, что не интуитивно понятно. Если вы едете далеко, ускорение может иметь большое значение. В поездках на 400 миль по дорогам со скоростью 60 миль в час даже постоянные +5 миль в час сэкономят около получаса, если вы можете поддерживать среднее значение. Я не знаю, ограничена ли скорость ваших грузовиков 50 милями в час (80 км/ч), но обгон одного из них в начале также может сэкономить 1 час 20 минут.

В частично загруженных районах, где вы можете время от времени ехать со скоростью +5, но затем проводить столько же времени позади кого-то на пределе, средняя скорость меньше +2,5. Скажем, ваша поездка составляет 25 миль, и вы тратите в общей сложности 15 минут на скорости 50 миль в час (покрывая половину расстояния), а между этими участками едете со скоростью 55 миль в час, вы добираетесь до пункта назначения только на 1 минуту 20 секунд раньше, и в среднем меньше 52,4 миль в час (на самом деле даже немного меньше, потому что ваша скорость не меняется мгновенно 50-> 55.

Если предел еще ниже и есть перекрестки, контролируемые сигналом, местные условия начинают играть более важную роль. Если вы знаете, что дополнительная скорость на каком-то участке сэкономит вам один красный сигнал светофора, или это случается случайно (либо находясь там непосредственно перед сменой светофора, либо занимая более выгодное положение в очереди, чтобы вам не приходилось останавливаться дважды ), вы можете сэкономить дополнительно 30-90 секунд на каждом таком пересечении. Если та же 25-мильная поездка находится в зоне 40 миль в час, и вы каждый раз останавливаетесь на 10 красных светофоров на 40 секунд, ваша средняя скорость составляет 33,9 (при условии мгновенного изменения скорости). Если бы вы проехали 45 и избежали трех последних красных светофоров, среднее значение зависело бы от расстояния от 7-го светофора до пункта назначения; при равномерно распределенных сигналах средняя скорость может составлять 41,6 мили в час, при условии, что вам пришлось бы ждать больше (65 секунд, так что такая дорога могла бы существовать) в первых семи сигналах, т.е. вы бы проехали один и тот же сигнальный цикл. Это 44 минуты против 36 минут. В крайнем случае, если сигналы достаточно далеко друг от друга, а +5 поможет вам избежать остановки на всех из них, вы доберетесь до пункта назначения чуть более чем за 33 минуты. Однако обычно они пытаются синхронизировать сигналы близко друг к другу, чтобы любое «разумное» ускорение не позволяло вам проходить последовательные сигналы быстрее, чем те, которые догоняют вас в следующем зеленом цикле от предыдущих сигналов. Точно так же, если переход +5 позволил бы вам обойти еще три сигнала на пути, в зависимости от того, как и если их время взаимосвязано и как долго циклы,

[Вступление не совсем отвечает на вопрос: Звучит почти как вопрос классической философии. Чтобы изменить ситуацию, вы можете спросить, стоит ли ехать с ограничением скорости на 5 миль в час медленнее. И на 5 миль в час медленнее, чем это. Или нужно просто ходить? "]

Принятый ответ вычисляет экономию времени и стоимость топлива.

В авиационной отрасли это оформляется определением «индекса стоимости авиакомпаний». Это соотношение «цена времени», деленное на «цену топлива», является входным сигналом для компьютера управления полетом.

Таким образом, игнорируя юридические вопросы, связанные с ограничением скорости, уравнение сопротивления означает, что чем выше цена времени, тем быстрее мы должны двигаться.

Мне кажется, то же самое относится и к вождению автомобиля.

Экономия 5 минут на вечеринке, которая длится весь вечер, отличается от экономии 5 минут на то, чтобы вовремя попасть на собеседование или доставить кого-то в больницу.

Помимо этого, есть вопросы безопасности. Тормозной путь примерно квадратичен по скорости, поэтому увеличение скорости на 10% означает увеличение тормозного пути на 20%. Это, в свою очередь, относится к вашему вопросу о том, «где вы развиваете скорость». Ускорение только для того, чтобы проехать на светофоре, возможно, не самое безопасное место для этого.