Представим дорогу, которая каждое утро стоит в пробке. По ней пытается проехать слишком много автомобилей, а полос слишком мало.

Решение кажется очевидным: добавить ещё одну полосу.

Было три - станет четыре. Дорога сможет пропускать больше машин, пробка уменьшится. Если не хватит четырёх - построим пять.

Всё логично.

Но есть проблема.

Во многих городах расширение дорог действительно сначала улучшает движение, а спустя некоторое время пробки возвращаются.

Получается странная вещь: чтобы уменьшить пробку, построили больше дороги — и в результате получили больше машин.

Почему так?

Здесь важно разделить две вещи.

Индуцированный спрос объясняет, почему расширение дороги может со временем снова заполниться автомобилями.

Парадокс Браесса объясняет гораздо более странную ситуацию: почему иногда добавление новой дороги может ухудшить движение даже при прежнем количестве поездок.

Индуцированный спрос

Представим обычное утро. Допустим, вам нужно добраться до работы.

На машине с пробками - 50 минут.

На метро - 40 минут

Автобусом - час.

Можно ещё выехать на машине раньше и потратить 30 минут без пробок, но тогда придётся вставать раньше.

Если пробка существует ещё до того, как вы в неё попали, то сама перспектива потерять в ней время уже меняет поведение людей.

Что вы выберете?

Кто-то поедет на метро или автобусе

Кто-то выйдет раньше.

Кто-то выберет другую дорогу.

Часть водителей отказывается от этой дороги, меняет время поездки или вообще выбирает другой транспорт. То есть сама пробка уже регулирует спрос на дорогу.

А теперь построим новую полосу. Первое время всё прекрасно. Вчера дорога занимала 50 минут, сегодня - 30. Теперь на машине даже быстрее чем на метро! Кажется, проблема решена.

Но об этом узнают водители. Человек, который ездил на метро, думает: «Теперь дорога занимает 30 минут на машине? Тогда поеду на машине, а не на метро».

Тот, кто вставал раньше: «Теперь можно выезжать позже, все равно дорога займет пол часа».

Тот, кто объезжал по другой дороге: «Навигатор показывает, что маршрут по обновленной дороге быстрее».

В итоге, кто-то начинает чаще ездить на автомобиле, кто-то совершает поездки, от которых раньше отказывался.

И на новую полосу начинают приезжать дополнительные машины, которых на этой дороге раньше не было. Кто-то приехал с другой дороги, кто-то пересел с метро на авто, кто-то изменил время поездки, а кто-то стал ездить чаще.

Так возникает явление, которое транспортные исследователи называют induced demand - индуцированным спросом.

Проще говоря: добавив полосу мы сделали поездку на автомобиле удобнее - и тем самым увеличили число желающих ею воспользоваться.

В экономических терминах увеличение предложения породило дополнительный спрос.

Экономисты Жиль Дюрантон и Мэтью Тёрнер исследовали американские города и обнаружили удивительно устойчивую закономерность: увеличение протяжённости автомагистралей сопровождалось примерно пропорциональным увеличением автомобильного движения по ним. Они назвали эту закономерность «фундаментальным законом дорожных заторов».

Грубо говоря: построили больше дороги - люди стали больше ездить.

Это не означает, что каждая новая полоса мгновенно заполняется в любой точке мира или что строить дороги вообще бессмысленно.

Британский обзор исследований индуцированного спроса отдельно предостерегает от такого упрощения: даже если дополнительная пропускная способность заполняется, проект всё равно может приносить другие выгоды, например, перераспределять движение или улучшать доступность территории.

Но использовать расширение дороги именно как долгосрочное лекарство от пробок гораздо сложнее, чем кажется.

Парадокс Браесса

Но здесь возникает следующий вопрос.

Если расширение дороги привлекает дополнительные поездки, значит ли это, что новая дорога в худшем случае просто вернёт прежнюю пробку?

Не обязательно. Иногда происходит кое-что ещё более странное.

Новая дорога может ухудшить движение даже без увеличения машин на ней!

Представьте два маршрута из дома на работу.

По первому едут одни водители.

По второму - другие.

Система каким-то образом распределилась, и оба маршрута занимают примерно одинаковое время.

Теперь город строит между ними очень удобную перемычку. Казалось бы, стало только лучше. У водителей появился ещё один вариант.

Как дополнительный вариант вообще может кому-то навредить?

Но каждый водитель смотрит не на всю транспортную систему. Он смотрит только на свой собственный маршрут и думает: «Если свернуть здесь, лично я приеду быстрее».

Первый свернул. За ним второй. Третий увидел новый маршрут в навигаторе. Потом сотый.

И в определённых конфигурациях сети большое количество совершенно рациональных решений отдельных водителей может привести к тому, что в среднем ехать станет дольше всем.

Это называется парадоксом Браесса.

Математик Дитрих Браесс описал этот эффект для транспортных сетей ещё в 1968 году. Последующие исследования уточнили важный момент: парадокс возникает не всегда - он зависит от структуры сети, загрузки и характеристик отдельных дорог. Но при определённых условиях добавление новой связи действительно способно увеличить общее время поездок.

Получается совсем контринтуитивная ситуация:

- дорог стало больше;

- машин на дороге осталось столько же;

- каждый водитель выбирает лучший маршрут для себя;

- но вся система работает только хуже.

Потому что «лучше для меня» и «лучше для всех» - не всегда одно и то же

В этом и находится самое интересное.

Каждый водитель ведёт себя совершенно разумно. Никто утром не думает: «Сегодня специально выберу маршрут, который создаст максимальную пробку».

Наоборот. Каждый пытается приехать быстрее. Но дорога - это система, в которой решение одного человека влияет на условия для остальных.

Если десять человек нашли короткий путь - прекрасно.

Если его нашли десять тысяч - это уже может быть пробка.

Получается необычная вещь:

Система может работать плохо не потому, что её участники принимают глупые решения.

Она может работать плохо именно потому, что каждый принимает разумное решение для себя.

В жизни участки дороги неравномерны какие-то можно проехать быстро, какие-то медленно. Время прохождения участка может зависеть от загруженности, x/100 означает: чем больше машин на участке, тем дольше ехать.
Другая часть маршрута не зависит от загруженности и, например, занимает ровно 50 минут.
Пусть у нас 4000 автомобилей.
Из точки А в точку Б можно проехать либо через точку В, либо через точку Г.
Дорожная система равно распределялась, по каждому маршруту едут по 2000 машин:
2000 едут по А-В-Б: 2000/100 + 50 = 70 минут
2000 едут по А-Г-Б: 50 + 2000/100 = 70 минут
Таким образом в сложившемся равновесии дорожной системы в среднем что один маршрут, что другой занимает около 70 минут.
Теперь появляется новый привлекательный маршрут А–В–Г–Б. Перемычка позволяет взять быстрый первый участок верхнего маршрута и быстрый последний участок нижнего.
Водители начинают перестраивать свои маршруты. Но чем больше людей выбирают новый путь, тем сильнее загружаются участки А–В и Г–Б.
В итоге участки, которыми раньше пользовались по 2000 машин, начинают использовать все 4000:
А–В = 4000 / 100 = 40 минут
Г–Б = 4000 / 100 = 40 минут
Новый маршрут занимает:
40 + 10 + 40 = 90 минут.
Причём вернуться на старый маршрут уже не помогает:
А–В–Б = 40 + 50 = 90 минут
А–Г–Б = 50 + 40 = 90 минут
Система пришла к новому равновесию. Дорог стало больше, автомобилей осталось 4000, а время поездки выросло с 70 до 90 минут.

Каждый водитель выбирает лучший вариант для себя. Но сумма индивидуально лучших решений не всегда даёт лучший результат для всей системы.

Значит, новые дороги вообще не нужно строить?

Нет. Новые дороги нужны для развития районов, связи территорий, грузового транспорта, безопасности, резервных маршрутов и множества других задач. Иногда дополнительная полоса действительно улучшает ситуацию. Иногда новое соединение разгружает сеть. Иногда проблема находится в конкретном перекрёстке или бутылочном горлышке, которое действительно имеет смысл перестроить.

Индуцированный спрос не означает, что любая новая дорога бесполезна.

Он говорит другое: Нельзя считать количество автомобилей постоянной величиной.

Изменили дорогу - изменили поведение людей.

Изменили поведение людей - изменили движение.

Изменили движение - люди снова изменили поведение.

И поэтому транспортная система постоянно ищет новое равновесие.

И это касается далеко не только дорог.

Представим компанию, в которой сотрудники постоянно жалуются: «У нас не хватает переговорных комнат». Компания строит ещё пять. Было сложно найти переговорную, люди старались не занимать её без необходимости, добавили переговорные, встречи стало проще назначать, встреч стало больше, как итог - переговорных снова не хватает.

Это не индуцированный спрос в строгом транспортном смысле, но принцип похож: доступность ресурса влияет на то, насколько активно им пользуются.

Так почему новая дорога иногда не спасает от пробок?

Потому что количество машин на дороге - не константа.

Когда поездка становится быстрее и удобнее, часть людей меняет своё поведение:

- кто-то пересаживается на автомобиль;

- кто-то меняет время поездки;

- кто-то выбирает новый маршрут;

- кто-то начинает ездить чаще.

Свободное пространство постепенно заполняется.

А в некоторых дорожных сетях возникает ещё более странный эффект: новая связь меняет маршруты так, что рациональный выбор каждого отдельного водителя ухудшает результат всей системы.

Поэтому первоначальная логика: много машин - мало дороги - построим больше дороги не обязательно неправильная.

Она просто неполная и в ней отсутствует один важный элемент: человек меняет своё поведение в ответ на изменение системы.

Мы привыкли представлять дорогу чем-то вроде трубы: если через неё не проходит достаточно машин, нужно просто сделать трубу шире.

Но у дороги есть одно принципиальное отличие.

Вода не узнает, что трубу расширили, и не решит поэтому течь по ней чаще.

А люди узнают. И могут решить ездить чаще.

Именно поэтому новая полоса может сначала убрать пробку, а затем сама привлечь часть движения, которое её снова заполнит.

2? Второй вопрос

Поэтому, стоя в следующий раз в пробке, легко подумать: «Почему здесь просто не построят ещё одну полосу?»

Но интереснее спросить другое:

Если эта полоса действительно сделает поездку быстрее - сколько людей, которые сегодня здесь не едут, завтра решат ею воспользоваться?