Analiza prawa Lewisa-Mogridge’a w praktyce
Spis treści
Prawo Lewisa-Mogridge’a to obserwacja, że ruch samochodowy rośnie tak, aby wypełnić każdą nową przepustowość ulic, więc poszerzanie dróg w zatłoczonym mieście nie usuwa korków. Nowy pas zapełniają kierowcy, którzy wcześniej rezygnowali z jazdy przez zatłoczenie, oraz pasażerowie autobusów i tramwajów przesiadający się do aut. Prędkość jazdy wraca wtedy do poziomu sprzed rozbudowy. Korek zostaje, tylko szerszy.
Twierdzenie Lewisa-Mogridge’a
Twierdzenie Lewisa-Mogridge’a mówi, że ruch drogowy rośnie tak, aby wypełnić nową przepustowość sieci, więc poszerzanie ulic w zatłoczonym mieście nie usuwa korków. Przepustowość to największa liczba pojazdów, jaką przekrój drogi przepuszcza w ciągu godziny. W potocznej wersji teza brzmi: im szersze drogi, tym większe korki.
Nazwa łączy dwóch brytyjskich badaczy i dwie prace oparte na materiale z Londynu. David Lewis opisał tę zależność w 1977 roku na łamach „Journal of Transport Economics and Policy”. Jego artykuł nosił tytuł „Estimating the influence of public policy on road traffic levels in Greater London”. Martin Mogridge, londyński badacz transportu, rozwinął ją w książce „Travel in towns: jam yesterday, jam today and jam tomorrow?” z 1990 roku, opartej na studium przypadku Londynu. W literaturze angielskiej teza jest znana jako The Lewis–Mogridge position.
Skąd więc w polskich tekstach „prawo”? Fraza jest powszechna w publicystyce, ale opisuje regularność empiryczną, czyli wniosek z obserwacji ruchu, a nie prawo w sensie fizyki. Prawo fizyczne obowiązuje bez wyjątków, a teza Lewisa i Mogridge’a ma warunki, poza którymi słabnie. Dlatego część autorów pisze o twierdzeniu. Angielskie „position” jest jeszcze ostrożniejsze, bo oznacza stanowisko.
Polscy badacze doszli do podobnego wniosku w okresie między obiema pracami. W 1983 roku Piotr Olszewski i Wojciech Suchorzewski stwierdzili w publikacji „Samochód w śródmieściu”, że skalę użycia samochodu wyznaczają przepustowość układu i pojemność parkingów.
Skąd biorą się samochody, które wypełniają nowy pas?
Nowy pas zapełniają w dużej mierze nowe podróże, a nie wyłącznie kierowcy, którzy wcześniej stali w korku. Przed inwestycją część osób rezygnowała z jazdy daną trasą albo korzystała z transportu publicznego, bo zatłoczenie i długi czas jazdy odbierały samochodowi sens. Tę niezrealizowaną chęć jazdy nazywa się stłumionym popytem. Poszerzenie drogi go wyzwala. Dodatkowy strumień pojazdów, który wtedy powstaje, to ruch wzbudzony.
Ruch wzbudzony ma trzy źródła w podróżach obecnych mieszkańców:
- Podróże wcześniej zaniechane – kierowca odbywa jazdę, z której przy korku by zrezygnował, choćby mniej pilny wyjazd po zakupy.
- Zmiana środka transportu – pasażer autobusu lub tramwaju przesiada się do auta, bo jazda samochodem zaczyna się opłacać czasowo.
- Drugi samochód w gospodarstwie – domownicy, którzy dojeżdżali razem, kupują kolejne auto i jeżdżą osobno.
Zmiana trasy do tych źródeł nie należy, bo przenosi istniejące auta z ulic sąsiednich. Drugie źródło oznacza, że każdy pasażer, który zamienia ekologiczny środek transportu na samochód, dokłada kolejne auto na nowym pasie.
Ruch wzbudzony narasta, dopóki warunki jazdy nie wrócą do poziomu sprzed inwestycji albo się nie pogorszą. Zatłoczenie, czyli stosunek natężenia ruchu do przepustowości, zostaje wtedy co najmniej na dawnym poziomie. Prędkość podróży nie rośnie. Tę prędkość równowagi nazywa się niekiedy prędkością krytyczną. Na nią, zgodnie z analizą warszawskich pomiarów ruchu, ograniczony wpływ ma jakość transportu publicznego.
Podobnie działa paradoks Jevonsa. Wzrost efektywności wykorzystania zasobu zwiększa jego łączne zużycie. Tu zasobem jest przestrzeń jezdni. Każda minuta zaoszczędzona na szerszej drodze zachęca do kolejnych podróży.
Efekt ma jednak granice. Występuje tam, gdzie stłumiony popyt jest duży, także w gęstej zabudowie, gdzie przestrzeni dla aut nie da się dokładać bez końca. Nie jest to też reguła bezwzględna, bo liczbę aut ogranicza zasobność portfeli. Na mało obciążonej drodze nie ma popytu do wyzwolenia.
Pominięcie tego mechanizmu zawyża przewidywane korzyści z rozbudowy. Model ze stałą liczbą podróży liczy oszczędność czasu dla dzisiejszych kierowców, choć tę oszczędność szybko zjada ruch wzbudzony.
Typy warszawskich inwestycji, po których ruch szybko zbliżył się do przepustowości
Po każdym z czterech typów warszawskich inwestycji natężenie ruchu szybko zbliżało się do przepustowości. Autor analizy spodziewał się wzrostu dopiero po co najmniej kilku, a może kilkunastu latach. Wnioski opierają się na danych pomiarowych Zarządu Dróg Miejskich (ZDM).
Pierwszy typ to poszerzenie ulicy wylotowej. Górczewską przebudowywano odcinkami w latach 1999–2006 i dziś na trasie od granicy miasta do Okopowej kierowcy mają 2×3 pasy, miejscami 2×2. Teoretyczna przepustowość ulicy podwoiła się z 1500 do 3000 pojazdów na godzinę. Ruch rósł w ślad za oddawanymi odcinkami, aż poszerzona ulica znów pracowała blisko swojej granicy.
Drugi typ to rozbudowa, która domyka połączenie. Wał Miedzeszyński poszerzano w latach 2002–2004. Ruch podnosił się w rytmie oddawania kolejnych odcinków, z 1160 pojazdów na godzinę w 2001 roku do 2980 w 2005 roku. Nowy fragment miał tylko łączyć obwodnicę miejską ze śródmiejską. W praktyce otworzył drogę dużemu strumieniowi aut do centrum. Korki były przed rozbudową i zostały tuż po niej.
Trzeci typ to nowa przeprawa, czyli przepustowość budowana od zera. Most Siekierkowski nie ma ruchu sprzed inwestycji, z którym można by go porównać, więc miarą jest tempo zapełnienia. Wykorzystanie przepustowości rosło z 58% w 2003 roku do 113% w 2007 roku. Maksimum, około 125%, przypadło na pierwszy rok działania mostu razem z trasami dojazdowymi po obu stronach.
Czwarty typ to estakady nad skrzyżowaniem. Według zestawienia wykorzystania przepustowości Rondo Starzyńskiego przy moście Gdańskim miało w obu porównywanych okresach tę samą przepustowość. Wynosiła ona 3000 pojazdów na godzinę. Mimo to wykorzystanie przepustowości wzrosło z 72 do 88%. Udrożniony węzeł wpuścił po prostu więcej aut na ten sam przekrój.
Jak odróżnić ruch wzbudzony od zwykłego wzrostu ruchu?
Zarzut „przecież przybyło bloków i aut” ma w rzetelnej analizie własne sprawdziany. Punktem wyjścia jest wskaźnik wykorzystania przepustowości, czyli zatłoczenie wyrażone w procentach. W warszawskim cyklu powyżej 75% przepustowości swoboda ruchu jest niska i łatwo o korek. Swobodę opisuje sześciostopniowa skala A–F, od ruchu swobodnego (A) po zator (F).
Skąd jednak wiadomo, że to skutek rozbudowy? Wiadomo wtedy, gdy wzrost przetrwa cztery sprawdziany:
- Porównanie ruchu na ulicach równoległych w tych samych latach – gdy rozbudowana ulica zyskała, a sąsiednie nie straciły, zmiana tras odpada.
- Zsumowanie ruchu na kordonie wewnętrznym, czyli pierścieniu punktów pomiarowych ZDM między granicą miasta a śródmieściem – wzrost sumy oznacza nowe podróże.
- Zestawienie przyrostu ruchu ze zmianą liczby mieszkańców i firm. Gdy ludności przybywa jednostajnie, a ruch skacze w roku otwarcia, wzrostu nie tłumaczy przyrost mieszkańców niezależny od inwestycji.
- Sprawdzenie prognozy ruchu sprzed inwestycji. Przy Modlińskiej i moście Gdańskim ruch zmierzony tuż po otwarciu przewyższył prognozy sięgające nawet 10 lat naprzód.
Na dużą skalę zależność zmierzono w badaniu Durantona i Turnera. Przejechane pojazdokilometry w miastach USA rosły tam proporcjonalnie do kilometrów pasów na autostradach międzystanowych. Jak ustalili autorzy, zmiana tras wyjaśniała tam niewielką część wzrostu, bo nowe pasy mało odciągały ruch z dróg innego typu. Dodatkowy ruch dawali obecni mieszkańcy jeżdżący więcej, przewozy komercyjne i napływ ludności, więc przyrost mieszkańców przyciągniętych przez nowe drogi bywa częścią efektu rozbudowy.
Warszawskie analizy mają też słabe punkty. Przepustowość liczono w nich teoretycznie, przyjmując 1500 pojazdów na pas w ciągu godziny. Ta wartość tylko częściowo uwzględnia zakłócenia od skrzyżowań z sygnalizacją świetlną. Ruch na drogach równoległych dało się sprawdzić tylko tam, gdzie ZDM prowadził automatyczne pomiary. Korelacja z liczbą pasów nie wyklucza zaś czynników, których nikt nie zmierzył.
Co zamiast poszerzania? Buspasy, zwężenia, opłaty i transport publiczny
Przepustowość można też mierzyć w osobach na godzinę. Przy opisanej wyżej przepustowości pasa i 1,5 osoby w aucie pas samochodowy przewozi około 2250 osób na godzinę. Autor sam uznaje ten współczynnik zapełnienia za wysoki. Wartość 1,5 zmierzono tylko poza szczytem. W szczycie inne warszawskie badania podają od 1,28 do 1,44 osoby, więc wynik bywa niższy. Buspas z częstymi kursami przewozi więcej osób, bo jeden autobus wiezie kilkudziesięciu pasażerów. Rachunku nie zmienia ekologiczność samochodów elektrycznych, bo auto na prąd zajmuje na pasie tyle samo miejsca co spalinowe.
Z warszawskiej analizy wynikają cztery narzędzia. Są to opłaty za parkowanie, opłaty za wjazd do miasta, uprzywilejowanie komunikacji miejskiej i ograniczanie przepustowości. Opłaty podnoszą koszt jazdy autem tam, gdzie przestrzeni brakuje najbardziej. Buspasy i priorytet na skrzyżowaniach przenoszą przepustowość z pojazdów na pasażerów. Uzupełnia je rezygnacja z poszerzania dróg prowadzących do centrum.
Zwężenie ulicy wywołuje zjawisko odwrotne do ruchu wzbudzonego: część ruchu znika, bo kierowcy łączą podróże, rezygnują z mniej ważnych albo się przesiadają. Przepływ się nie pogarsza, gdy odebrany pas nie był wąskim gardłem, bo przepustowość ciągu i tak wyznacza najwęższy odcinek lub skrzyżowanie. Wynik zależy jednak od układu sieci i jakości komunikacji. Bez sprawnej alternatywy korek przenosi się na sąsiednie ulice.
Czy wystarczy zatem zbudować tramwaj? Duranton i Turner nie znaleźli dowodów, że rozwój transportu publicznego zmienia liczbę przejechanych pojazdokilometrów. Miejsce zwolnione przez nowych pasażerów może wypełnić ruch wzbudzony, dlatego oferta komunikacji działa najlepiej w parze z ograniczeniem przestrzeni albo ceną.
