Hai mai aspettato a lungo il tuo autobus alla fermata dell'autobus, solo per essere accolto da due o più autobus che arrivano insieme?

Questo fenomeno, noto come "raggruppamento di autobus, " è un problema che i sistemi di trasporto bus di tutto il mondo cercano di risolvere da decenni. In questo periodo, i ricercatori hanno utilizzato modelli matematici per studiare il comportamento dei sistemi di trasporto degli autobus per capire meglio perché ciò accade. La matematica identifica la causa di questo problema e suggerisce anche che la tecnologia di tracciamento degli autobus può essere combinata con semplici algoritmi di controllo per migliorare la situazione.

Il raggruppamento è fastidioso per i ciclisti, poiché aumenta sia il tempo medio di attesa dell'autobus sia la variabilità di questo tempo di attesa.

Il raggruppamento rende anche il sistema bus meno affidabile, perché fa sì che gli autobus scendano fuori orario. Le lunghe attese indotte dal raggruppamento possono anche far sì che le persone si allontanino dagli autobus verso altri, modalità di trasporto meno sostenibili.

Il raggruppamento degli autobus si verifica perché le linee degli autobus sono intrinsecamente instabili. Quando gli autobus sono in orario, tutto sembra funzionare bene. Viaggiano da una fermata all'altra, aspettando a ciascuno che i passeggeri scendano o salgano a bordo. Però, una volta che un autobus arriva in ritardo, è quasi impossibile che torni in carreggiata. Continuerà ad essere sempre più indietro rispetto al programma fino a quando il prossimo autobus sulla rotta non raggiungerà.

La stessa cosa accade agli autobus che sono in anticipo:continuano ad arrivare sempre prima mentre viaggiano lungo il loro percorso, finché non raggiungono l'autobus poco più avanti.

Le equazioni che descrivono come gli autobus si muovono lungo un percorso identificano il motivo per cui ciò accade. Il tempo impiegato dagli autobus per servire i passeggeri a una fermata è correlato alla quantità di tempo tra arrivi consecutivi di autobus, comunemente noto come avanzamento dell'autobus. Quando un autobus è in ritardo, il suo progresso aumenta e arrivano più passeggeri che devono essere serviti alla sua prossima fermata. Ma più passeggeri aspettano alla fermata, più a lungo un autobus deve trascorrere lì. Quindi gli autobus in ritardo devono trascorrere più tempo ad ogni fermata successiva, facendoli correre anche più tardi. L'opposto accade per un autobus che è in anticipo. Questo ciclo continua fino a quando più autobus alla fine si incontrano e si raggruppano.

Quindi cosa si può fare per fermare questo? Le agenzie di transito hanno lavorato con ricercatori come noi per proporre molte idee diverse per eliminare il raggruppamento di autobus.

Una strategia consiste nell'istruire gli autobus in ritardo a saltare le fermate in cui i passeggeri non devono scendere o a limitare il numero di persone autorizzate a salire a bordo degli autobus in ritardo a ciascuna fermata. Entrambi consentono all'autobus in ritardo di trascorrere meno tempo ad ogni fermata, che gli permette di recuperare il ritardo. Certo, farlo può lasciare i potenziali utenti bloccati.

Un'altra strategia comune è quella di dedicare più tempo del necessario all'orario di un autobus. Questo tempo aggiuntivo, chiamato slack, aiuta a gestire la variabilità del tempo di viaggio in autobus. Gli autobus che sono in anticipo sono istruiti a fermarsi alle fermate selezionate fino all'orario previsto per la partenza. Però, questa strategia non aiuta a recuperare gli autobus in ritardo. È anche suscettibile di eventuali disturbi che causano il fuori orario degli autobus. Ritardare o trattenere gli autobus in questo modo riduce anche la velocità con cui i passeggeri possono viaggiare lungo il percorso.

La nuova tecnologia potrebbe essere in grado di aiutare. Le agenzie di trasporto pubblico possono ora monitorare la posizione degli autobus in tempo reale e offrire un feedback personalizzato agli autisti. Queste nuove strategie trattano gli autobus consecutivi come se fossero tutti collegati da molle. Agli autobus troppo ravvicinati lungo il percorso vengono fornite istruzioni per "spingerli" l'uno dall'altro, mentre agli autobus troppo distanti vengono fornite informazioni per aiutarli a "rimetterli insieme". Ai conducenti potrebbe essere detto di dedicare molto tempo in più a una fermata o di viaggiare molto più lentamente o più velocemente lungo un percorso.

I ricercatori hanno sviluppato algoritmi che le agenzie possono utilizzare per fornire tali istruzioni ai singoli autobus ed evitare l'ammasso di autobus. Queste istruzioni potrebbero essere inviate dagli spedizionieri presso l'agenzia di transito che monitorano il sistema e forniscono una guida semplice ai conducenti o tramite computer di bordo che calcolano esattamente cosa dovrebbero fare i conducenti per evitare automaticamente l'ammasso. Simulazioni al computer e test sul campo suggeriscono che queste strategie dinamiche potrebbero un giorno rendere il raggruppamento un ricordo del passato.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.