Az önvezető autók sem tudnak mit kezdeni a fantomdugókkal, de magyarok is dolgoznak a megoldáson

Egy szeptemberi matematikaórán, valamikor a hatvanas évek végén, kis betűkkel került az Apáczai Csere János Gimnázium táblájára a felirat: Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok. Sain Márton letette a krétát és a diákjaihoz fordult: akit érdekel a matematika, ezt nézze meg, ide lehet feladatmegoldásokat beküldeni. Hozzátette, hogy akinek a neve megjelenik a lapban, kap egy ötöst. Bár nem pusztán ez keltette fel az érdeklődését a matematika iránt, ma is érzi a tanárpéldakép hatását Dr. Stépán Gábor professzor, akit a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen kerestünk fel, miután néhány héttel ezelőtt, első mérnökként átvehette a Bolyai-díjat. Az átadás alkalmából tartott előadását ide kattintva lehet megnézni.

Az interjú előtt lent jártunk a Műszaki Mechanikai Tanszék laboratóriumában. Jól megférnek itt egymás mellett a százéves szakítógépek és az uniós pályázati támogatással beszerzett számítógép-vezérlésű marógép, amelyet a diákok nemrég úgy programoztak, hogy a gép az általa keltett rezgések segítségével eljátszotta az Örömódát. És persze ha kell, bármikor használhatják a 3D nyomtatókat, amelyek szintén erősítik az érzetet, hogy az egyetem és a tanszék nem ragadt a múltban.

Valóban elég volt egyetlen iskolai kihívás az életre szóló döntéshez?

A Középiskolai Matematikai Lapok aktuális számának egyik utolsó példányát az apám vette meg. Minden hónapban volt benne nyolc feladat, nagyon izgalmas kihívások. Egyiket sem lehetett algoritmikusan megoldani, hanem logikailag innen-onnan próbálkozva, tehát alaposan próbára tette a fiatalok kombinációs készségét. A matematikatanárom persze úgy gondolta, hogy az ELTE-n folytatom majd a tanulmányaimat az érettségi után, és nekem tetszett is a dolog, mert önmagában a matematika szépsége megragadott.

A nagyapám viszont féltett a szerinte túlságosan elméleti területtől és azt mondta, tessék gyakorlati dolgokkal is foglalkozni. Szombat délutánonként látogattuk meg őt, mindig ki volt készítve nála az Ezermester újság és benne sok tanács a házi szerszámokkal elkészíthető, apró fém- és famunkákhoz, hajtogatásokhoz. Akkoriban még volt technikaoktatás a középiskolákban, amit szintén nagyon kedveltem. Kalapácsot csináltunk és hozzá nyelet, így szerettem meg az anyaggal végzett munkát, és azt hiszem, később ez vezetett a Műegyetemre. Ma is használom azt a tűzpiszkáló vasat, amit az egyik órán csináltam. Készítés közben letört belőle egy darab, ezért sokszor kicsit megégeti a kezemet a tűz, amikor használom, de erről eszembe jut a nagyapám.

Elkezdtek nagyon érdekelni a bonyolultabb gépek. Lenyűgözve néztem az akkori tévéhíradó végén látható tudományos műsorrészben egy újságcsomagoló gépsorról szóló riportot. Rettentően tetszett, hogy létezik egy szerkezet, ami ilyen ügyesen bánik a nagy papírtömeggel. Végül a Műegyetem Gépészmérnöki Karán gyártástechnológus specializációra jelentkeztem.

Bár időközben elvittek katonának, ott tanultuk és gyakoroltuk a gépek üzemeltetését és javítását. Érdekes volt a szolgálat a légierőnél, ahol akkoriban a MiG–21-es volt a sztártípus. Nagyon sok műszaki ismeretet tanultam rajtuk és közben kaptam levelet, hogy indul a Gépészmérnöki Karon egy új matematikus-mérnök specializáció, ahol egy kicsit több matekot lehet tanulni. Igaz, részben a műszaki ismeretek rovására, mert az óraszámkeretből valahogy ezt ki kellett gazdálkodni.

Végül mégis megtalálta a módját, hogy a gyakorlat, tehát a gépekkel és az anyaggal való kísérletezés megmaradjon a tevékenységei közt. Ez pontosan hogyan sikerült?

A mechanika a gépészképzésen belül az elméletibbek közé tartozik, erősen kapcsolódik a matematikához. Azért tetszett nekem különösen ez a terület, mert a tanult matematikai módszerekről kiderült, hogy valóban jól használhatók. Kicsit nehéz a matematikusokkal kommunikálni és a legújabb eredményeiket követni, de az egyetemen az érdeklődésem miatt kitartottam ezek mellett a kurzusok mellett. Volt olyan professzorom, aki azzal kezdte a kurzusát, hogy eltűnődött, mi szükségünk van nekünk gépészmérnök-hallgatóként valós függvénytanra meg mértékelméletre. Később kiderült, hogy nagyon hasznos tudást szereztünk, és bár akkoriban valóban nem lehetett tudni, hogy mire lesz jó ez a tudás, adott nekünk egyfajta szemléletet, amit később nagyon sok gyakorlati alkalmazás során sikerült hasznosítanom a kutató munkámban.

Az egyetem után a Csepel Művek Szerszámgépgyárában vállalt munkát. Ekkor, a nyolcvanas években, már lehetett sejteni, hogy a kelet-európai országok jelentős lemaradásban vannak a Nyugathoz képest a technikai fejlődés terén?

Számomra a gyárban szerzett tapasztalatok a lemaradásunkat mutatták meg egyértelműen. Ebben az időszakban Ronald Reagan, az Egyesült Államok elnöke nagyon megszigorította a Cocom-listára vonatkozó szabályokat. Ez volt az a lista, amely a keleti blokk országait sújtó kereskedelmi embargó részleteit tartalmazta, elsősorban a csúcstechnológia importját akadályozta meg.

Volt már fogalmam arról, hogy milyen jelentős fejlődés megy végbe Nyugaton, mi viszont nemcsak korszerű gépekhez és műszerekhez nem jutottunk, de bizonyos szükséges kompozit alapanyagokhoz, üvegszálhoz és szénszálhoz sem. Az elméleti tudásunk megvolt, de amikor korszerű termékeket kellett létrehoznunk, abban megakadályozott, hogy el vagyunk zárva a nyugati technológiától. Jó példa erre, hogy 1979-ben még éppen be tudtunk hozni egy Hewlett-Packard gyártmányú jelalak-analizátort, amely másodpercenként elvégzett húsz Fourier-transzformációt, de 1980-tól ilyet már nem lehetett beszerezni.

Nagy erőkkel ki is fejlesztettek egy magyar berendezést erre a célra, amely 1986-ban került a laborunkba: a gomb megnyomását követően harminc másodperc alatt végezte el a műveletet. Ilyen sok idő kellett ahhoz, hogy a gép megmutassa, hogy egyetlen rezgésjelben milyen komponensek találhatók, vagyis a lemaradás hatalmas volt. Akinek nem világos, hogy miről van szó, az emlékezzen vissza a régi hifitornyok spektrumanalizátoraira. A mi digitális gépünk két nagyságrenddel volt lemaradva a nyugati megfelelőjéhez képest.

Ezek után, feltételezem, már kevésbé lepte meg, hogy az akkor kifejlesztett öttengelyes szerszámgépek hogyan teljesítettek a nyugati megfelelőikhez képest.

Nagyon jó érzés volt fiatal kutatóként részt venni ezeknek a korszerű gépeknek a fejlesztésében. Magyar számítógépek vezérelték őket, és

emlékszem, arra készültünk, hogy a képességeik bemutatásával megijesztjük az ide látogató amerikai professzorokat.

Ebből végül annyi teljesült, hogy kiváló hungarocell turbinalapátot tudtunk készíteni a gépünkkel, majd amikor 1988-ban végre eljutottam Angliába, és egy üzemben vagy húsz korszerű öttengelyes szerszámgépet láttam egy sorban, amelyek ontották magukból a precíz, csavart szárnyprofilú, fém turbinalapátokat, rájöttem, hogy az elméleti tudás hiába van meg, ez kevés a felzárkózáshoz. Ez volt számomra a rendszerváltás előszele.

Pontosan mi jelentette a következő fordulópontot a tudományos pályáján?

1986-ban, egy lengyelországi konferencián találkoztam először egy olyan angol professzorral, aki felvetette nekem a kutatói munkavállalás lehetőségét Newcastle-ben. Akkoriban döbbentem rá, hogy a számítógép értelme számomra nem elsősorban az, hogy gyorsítja az irodai munkát, mert lehet vele szöveget szerkeszteni vagy számolni, hanem az, hogy össze lehet kapcsolni a gépekkel.

Angliában ebben az időszakban még számítógéplaborokba jártunk, én az összes időmet ott töltöttem. Egyszer bejött egy doktoranduszhallgató, aki a táskájából elővett néhány drótot és egy biciklipumpát, majd ezeket csatlakoztatta a számítógép bemeneti és kimeneti részéhez, aztán ahogy pumpálni kezdte vele a nála lévő biciklikereket, a képernyő valós időben, egy grafikonon mutatta, hogy hogyan változik benne a nyomás. Ekkor elhatároztam, hogy ha hazajövök, a számítógéppel szabályozott gépek dinamikájával szeretnék foglalkozni, hiszen ekkor már az ipari robotok is terjedőben voltak. Angliai kutatási feladatom egy turbinalapátok polírozását végző robot rezgési problémájának, instabilitásának megoldása volt.

Később, a kilencvenes évek közepén, az Egyesült Államokban Fulbright-ösztöndíjjal kutatott. Mi volt az ottani egyetemi közegben a leginkább meglepő?

A kilencvenes évek elején a magyar mérnökökért senki nem hullajtott könnyeket. Láttuk, ahogy szétesnek a cégek, gyárak, és nagyon kevés jó példa volt itthon arra, hogy megmentenek egy volt szocialista céget. Elég a Csepel Művek példáját szembeállítani azzal, ahogy a csehek megmentették a Škoda számos üzemét és profilját. Newcastle után kutattam kettő-négy hónapokat Dániában, Hollandiában és Olaszországban is. Ezek jó tapasztalatok voltak, de az igazi meglepetést a pasadenai Caltech Egyetem jelentette. Mivel Fulbright-ösztöndíjas voltam, nem kerültem nekik pénzbe. Ez egy ottani léptékkel mérve kis egyetem, sajátos helyi szokásokkal. Néha még ma is visszalátogatok: máig nincs leltár a laboratóriumban, csak ki van írva, hogy ha valamit hazaviszel, légy szíves, hozd is vissza. Ha bármilyen eszközre vagy anyagra volt szükségünk, délutánra megérkezett. Ez részben az egyetem hírének köszönhető, részben annak, hogy a cégek jól felfogott érdeke volt támogatni az ottani oktatást.

A közbeszerzésekkel itthon sokat szenvedünk: megrendelünk egy számítógépet, laborműszert, eszközt, alkatrészt, számítógépet, majd hónapokig várunk, végül nem azt hozzák, amit kértünk, illetve addigra már mást kérnénk. Mindez kint egészen másként volt már harminc évvel ezelőtt is. Persze amikor állami pénzt kapott a kinti egyetem, azzal ugyanúgy szigorúan, a közbeszerzési szabályoknak megfelelve el kellett számolni, ami sokszor lassította ott is a haladást a kutatásokkal. Most azt látom, hogy az Európai Unió is hasonlóan összetett és szigorú eljárásokkal dolgozik a közbeszerzések esetében, nagyon vigyáznak arra, hogy viccesen szólva nehogy annyira jóban legyen az egyetemi kutató egy céggel, hogy az karácsonyi üdvözlőlapot, netán ajándékot küldjön neki a következő megrendelés reményében. Ez a mechanizmus nagyon lassítja, nehezíti a kutatási tevékenységeinket, miközben megértem, hogy az adófizetők pénzével szigorúan el kell számolni.

Nem merült fel önben, hogy nem jön haza?

Mindenhol jól éreztem magam, ahol kutattam vagy dolgoztam. Angliában ötéves tartózkodást ígértek, amikor 1988–1989-ben kint voltam. A Ludas Matyiban volt akkoriban egy humoros karikatúra: áll egy orosz katona egy fánál, és hirdetést szögel rá, hogy öröklakás eladó. Megdöbbentett, hogy ilyesmit lehetett 1989-ben mondani, írni. Ezért is jöttem haza.

Gondoltam, minden megváltozik, eladjuk a Trabantot és beülünk a Mercedesbe, de persze nem ez történt.

Naiv voltam. Nem számoltam azzal, hogy a békés rendszerváltás módszere nem volt benne a gyakorlatunkban, senki nem tudta, hogyan kell véghez vinni. Visszatértem a Műegyetemre, és igyekeztem átültetni a Nyugaton látottakat, persze egészen más léptékben.

Külső hatások a Műegyetemet is érik. A folyosón a Knorr-Bremse és az Audi plakátjait látom. Mennyire látja megfelelőnek ezeket a tendenciákat?

Közvetlen befolyásom csak 2008 és 2012 közt volt az egyetem életére, mert akkor voltam a gépészmérnöki kar dékánja. Bár éppen a pénzügyi válság időszakát éltük, özönlöttek a gépészmérnök-hallgatók. Olyan gimnáziumokból érkeztek, ahol tényleg nagyon jó matematikaoktatás zajlott, mint például a Fazekasban. Itt tanulhattak új specializációkon mechatronikát, energetikát vagy éppen a lányok körében is népszerű terméktervezést és elsőként indítottunk angol nyelvű MSc-képzést magyar hallgatóknak. A gépészmérnöki képzés interdiszciplináris jellege jól megmutatkozott, ez a mérnökképzés specializálódott a legkevésbé. Nyugaton is azt mondják, hogy válságidőszakokban azok kerülnek előnyös helyzetbe, akiknek szerteágazó a tevékenységük, széles bázisú az alapképzettségük.

És hogyan látja az egyetem ipari kapcsolatainak kérdését?

Általános nemzetközi trend, hogy a szakmai kérdések mögött politikai kérdések is húzódnak, amelyektől sokszor tartanak a tudományos élet szereplői, különösen a műszakiak. Az Audi már a kilencvenes évek elején megjelent a gyártósoraival Magyarországon, de joggal merülhetett fel bárkiben, hogy mi lesz ebben számunkra a hozzáadott érték. Mindennek lefektetett rendje van ezeknél a cégeknél, de aki ezzel a dilemmával jött hozzám, annak felhívtam a figyelmét, hogy a gyakorlatban még ezekben az üzemekben sem megy minden úgy, ahogy előre eltervezték. Például a gyártósorok egyes gépei hamarabb mennek tönkre a rezgések miatt, ha viszont olyan rezgésfelügyeleti rendszereket telepítünk a gépsorok mellé, amelyek előre jelzik, ha egy csapágy az élettartama végén jár, akkor pontosabban meghatározhatjuk a csereperiódusokat. Ezzel költséget takarítunk meg, hiszen nem kell az egész gépsornak leállnia egy hiba miatt.

Ez is lehet például a magyar mérnökök egyéni teljesítménye a multinacionális vállalatok magyar gyáraiban, illetve egyebek mellett ezzel volt indokolható, hogy a rezgéstant önálló tantárggyá tettük a Műegyetemen. Hasonló összefüggésekre az autózás történetében is könnyen találunk példát. A Ford T-modell volt a világ első, sorozatgyártású személyautója, de ahhoz, hogy ennyire sikeressé váljon, szükség volt a Galamb József-féle gyártósorra.

Ezért is kapom fel a fejemet, amikor politikusok részéről elhangzik, hogy nálunk az autógyártásban nincs hozzáadott érték. Ez nem felel meg a valóságnak. A gyártósorok, az azokon lévő szerszámgépek, robotok, az autógyártás háttere, alapja, annak megtervezése, működtetése, fejlesztése bizonyos értelemben fontosabb, mint maga a végtermék, amit előállít. Japánban például a DMG MORI szerszámgépfejlesztő és -gyártó cég az autógyártók fölött ül. Az audis példa esetében a gyártósoroktól indulva mi is meg tudtuk mutatni a magyar mérnökök tudását, értékét, erejét. Talán ennek köszönhető, hogy a márka idehozta a szélcsatornáját, amelyen úgy vizsgálják az autót, hogy az görgőkön fut, és közben elemzik a rezgéseit, fogyasztását, dinamikai viselkedését.

Ez kicsit az autógyártás elméletének és gyakorlatának konfliktusa is, nem?

Nagyon jó volna megbékíteni ezt a két területet. Akár magunkra, elméleti szakemberekre is vállalom a hibát, hogy sokszor nem sikerül megértetni a gyakorlati szakemberekkel, hogy a különböző területek összefogása a legjobb megoldás. Erre a párbeszédre bármikor készen állunk.

Legfőbb kutatási területe a stabilitáselmélettel kapcsolatos, és a YouTube-on bárki megnézheti azokat a videókat, amelyeken ön hol egy tengelyre szerelt, sebesen forgó kerékpárkerékkel demonstrálja a pörgettyűhatást, máskor pedig a The Beatles egyik dalát hozza példaként a rezgéstannal kapcsolatos felismerésekre, megint máshol viszont az úgynevezett fantomdugók kialakulásáról szóló kutatási eredményeiről hallhatunk, és a Mission Impossible 3-ból vág be egy néhány másodperces részletet. Tényleg ennyire fontosak a rezgések a mindennapi életben?

A pörgettyűs kísérlet nagyon látványos és fontos is, mert a különböző szabályozásokban nagyon jól tudjuk imitálni a pörgettyűhatást. A mobiltelefonjainkban ma már ott van a giroszkóp szenzor, ennek segítségével működik sok applikáció. Az életünk minden területén, már a gyerekkorunktól kezdve találkozunk a gravitációval, például amikor kidobjuk a csörgőt a gyerekágyból és ámulva nézzük, ahogy földre zuhan, később pedig azt, hogy hogyan fordul a kép, amikor elfordítjuk a mobiltelefonunk képernyőjét.

A mechanikai jelenségeket a szabályozástechnikában is próbáljuk imitálni. Az önvezető autók problematikája nagyon érdekes, hiszen már Pasadenában is foglalkoztak olyan pénzdíjas kutatásokkal, amelyek közül az egyikben olyan autót kellett volna alkotni, amely önállóan megtesz egy kétszáznegyven kilométeres utat a Mojave-sivatagban. Kellemetlen volt eredményt hirdetni, mert bár rengeteg tehetséges ifjú PhD-hallgató dolgozott rajta, az autó végül már az egyetemi telepről sem tudott önállóan kihajtani, és a legjobban teljesítő autó is csak tizenkét kilométert tett meg.

Az emberek többsége nincs tisztában azzal, hogy autóvezetéskor milyen tapadási, súrlódási és egyéb tényezők lépnek fel párhuzamosan. Az emberi agy abban jobb még mindig a számítógépnél, hogy ennek ellenére képes felismerni a környezeti hatásokat, és a tanulóalgoritmusunk képes ezekhez alkalmazkodni és a forgalomban korrigálni. A párhuzamosítás az, ami egyelőre nem megy jól a számítógépeknek és részben ez magyarázza, hogy az önvezető autó nem reagál úgy bizonyos váratlan helyzetekre, mint az ember.

A fejlődés persze elindult ebbe az irányba, de még mindig kritikus a jelek fúziója és a képfeldolgozás: számos optikai érzékelésalapú vezetéstámogató rendszert találunk a forgalomban. Amikor reggel jövök a rakparton, figyelem az autóm sávtartó rendszerét és izgalmasnak találom, ahogy a többféle szenzorából érkező információk összességével próbálja követni az utat. Ez vagy sikerül, vagy nem. Ahogy az emberi agynak, úgy a jelenlegi számítógépeknek is vannak időkésései. Az ember képes számolni a saját időkésésével, például a fiatalok kisebb, az idősebbek nagyobb követési távolságot tartanak az előttük haladóhoz képest.

Erről a vonalzóleejtéses kísérletről szóló videója jut eszembe.

Nagyon pontosan ki lehet számolni, hogy az ember fél másodpercen belül tud reagálni a kezével arra, amit a szemével lát. A lábánál ez már inkább egy másodperc, és így jutunk el oda, hogy amikor valaki meglátja az előtte haladó autó féklámpáját, akkor nagyjából másfél másodperc telik el a reakcióig, de ebben már szerepel a fékkésedelem is, ami az autó mechanikus késlekedése.

Ebből számomra az következik, hogy nagyon sok időnek kell még eltelnie ahhoz, hogy egy autó képes legyen az összes, lehetséges környezeti tényezővel idejében számolni, és reagálni.

Érthetetlen forgalmi forgalmi dugók tipikusan ott alakulnak ki, ahol vagy történt egy baleset az út ellentétes menetirányú oldalán, vagy ahol sebességet mérnek. Azt már mindenki tudta korábban is, hogy ezeken a helyeken úgy is kialakulnak a torlódások, hogy a forgalmat konkrétan semmi nem akadályozza. Ezzel kapcsolatos az úgynevezett Bando-modell, amely elsőként írta le járművezető dinamikáját a kilencvenes években. Ez arról szól, hogy hogyan választjuk meg az autó sebességét, és miként változtatja ezt meg, ha látunk magunk előtt egy másik autót, illetve mikor döntünk úgy, hogy inkább megállunk. Ez egy nemlineáris függvény és ennek paraméterei változnak például aszerint, hogy valaki agresszív, fáradt, vagy nyugodt vezető-e.

Az úgynevezett fantomdugók, amivel mi foglalkoztunk, már a fentebb említett időkéséssel is számolnak. A mi áttörésünk a londoni M25-ös autópályán kialakuló fantomdugók kutatásával összefüggésben született született. Helikopteres felvételek sokasága állt rendelkezésre, amelyeken látható volt, hogy 15 km/óra sebességgel terjednek hátrafelé a kocsisorban, ahogy valaki a fékre lép az elsők közt. Ezeknek az adatai az addigi modellekből nem akartak előjönni, és az időkésés volt az, ami továbblendítette a kutatásokat. Azt is megtudtuk, hogy mely sebességtartományokban valószínűbb, hogy kialakulnak a fantomdugók. Kiderült, hogy kisebb és nagyobb sebességnél alacsonyabb a valószínűsége, közepes sebességnél viszont nagyobb az esélye annak, hogy araszoló mozgáshoz hasonló torlódások alakulnak ki.

Az autópályákon, ha valakinek százharmincról kilencvenre kell lefékeznie, jelentős az esélye annak, hogy kialakuljon mögötte egy torlódás.

Az ok az emberi reakció időkésése.

Itt jön a képbe a kamionokra vonatkozó előzési tilalom is. Mindenki találkozott már azzal a bosszantó helyzettel, amikor két kamion kis sebességkülönbséggel előzi egymást, nagyjából kilencven km/óra sebességgel. Az ilyen helyzetekben szinte biztosan kialakulnak a fantomdugók a forgalmas időszakokban, de ugyanez várható, ha valaki megijed valamiért és hirtelen rálép a fékre.

Mit lehet ez ellen tenni?

Sokan az önvezető autóktól várják, hogy a jelenség teljesen megszűnjön, de ahogy mondtam is, a jelenlegi számítógépek nem olyan gyorsak, hogy kezelni tudják ezeket a helyzeteket, vagy pedig annyira drágák, hogy nem építik őket autóba. Az ember hamarabb képes felismerni ezeket a jelenségeket. Orosz Gábor műegyetemi mérnök-fizikus tanítványommal közösen kezdtük kutatásainkat ebben a témában, ő most a Michigani Egyetem Gépészmérnöki Tanszékén professzor, és az egész kutatócsoportja ezekkel a közlekedésdinamikai kérdésekkel foglalkozik – részben az ottani nagy autógyártók támogatásával, részben pedig állami kutatási projektek keretében.

Többféle módon lehet információkat gyűjteni: a vezetéstámogató rendszerek radarral, lidarral (lézerradarral) és kamerával is gyűjtik az információkat, de ezek az emberhez hasonlóan főként csak előre néznek, pedig érdemes volna az autó mögé is nézni. Az érzékelési módszerek eltérő időkéséseket jelentenek. A kísérleteink most arról szólnak, hogy meg tudja-e szüntetni a fantomdugókat, ha beteszünk a forgalomba egy hátrafelé is néző autót? Az derül ki, hogy ezzel sikerül legalábbis tompítani a fantomdugókhoz vezető hatásokat. Az emberi változat az, hogy amikor az okosabb autósok látják a rakparton, hogy pumpáló dugók alakulnak ki, akkor ők egyenletesebb tempóval kezdenek hajtani, vagyis sem intenzív gyorsítást, sem intenzív lassítást nem végeznek, és ezzel kioltják a kocsisoron végigfutó hullámokat.

Ezt Amerikában már nagyon jól alkalmazzák a dugókhoz szokott autósok. A középértékekre érdemes törekedni még akkor is, ha a mögöttünk lévő nem érti, hogy miért nem gyorsítunk az előttünk haladó nyakára, amikor távolodni kezd. Az Egyesült Államokban lámpás autópálya-felhajtókkal próbálják kisimítani ezeket a hullámokat. Figyelik, hogy milyen másodperces késleltetéssel lehet felengedni a következő autót és ez is megoldást jelent. Lámpa nélkül a felhajtósáv hossza a kulcs.

Mi ezeknek a matematikai modelleknek a kritikája?

Elsősorban az, hogy analitikus modelljeinkben azonos reakcióidejű vezetőkkel számolunk, miközben az emberek közt

vannak tutyimutyi vezetők is, akik ugyanúgy okozhatnak fantomdugókat, mint azok, akik agresszívan vezetnek.

A nagy méretű számítógépes szimulációk persze ilyen eseteket is ki tudnak számolni, de ezekből a numerikus kísérletekből nehéz általános következtetéseket levonni.

Korábban interjút készítettem dr. Sándor Zsolttal, aki Monostori Ákossal közös kutatásokat végzett az úgynevezett átlagsebesség-mérésben rejlő lehetőségekkel kapcsolatban. Ezt a megoldást sok helyen bevezették már a környező országokban, itthon nem.

Mi ezzel nem foglalkozunk, de az elmondottak alapján valószínű, hogy az is csillapítaná a fantomdugók és az ebből adódó baleseti helyzetek kialakulását, ha bevezetnék. Nyugat-Európában sem alkalmazzák ezt mindenhol, de például alagutak be- és kijáratánál már igen. Az M25-ös körgyűrű esetében csökkentették a sebességhatárt. Egyszer egy taxis vitt ki a repülőtérre az új szabály bevezetésekor, és szitkozódott, hogy a politikusok rossz döntései miatt lesznek hamarosan még nagyobb dugók a londoni körgyűrűn. Nem említettem neki, hogy közöm van a dologhoz, de végül nem neki lett igaza, jelentősen csökkentek a fantomdugók a körgyűrűn. Ehhez persze társadalmi konszenzus is kellett: hogy ha ki van írva egy sebességkorlátozás, azt tartsák is be az autósok. Ez itt, Magyarországon másként alakult volna, mert közülünk sokan temperamentumosabban vezetnek, többet kockáztatnak.

A változások sokszor lassúak. Amikor 2012-ben Kínában jártam, még mindenki ment keresztül-kasul, később viszont mindenkinek jobb autója lett, amire vigyázni akart, és lassan a szabályok is változtak, szigorodtak, a közlekedési kultúra pedig sokat javult. De látjuk, hogy ehhez több tényezőnek egyszerre kell változnia.

Beszélgetésünk eredeti oka a Bolyai-díj, de ön 2011-ben megkapta a Széchenyi-díjat, és 2017-ben a Gábor Dénes-díjat is. Mit jelentenek önnek ezek az elismerések?

A Bolyai-díj azért különleges, mert a mérnökségre és a Műegyetemre irányította a figyelmet. Próbáltam figyelni, hogyan kommunikálnak a társadalommal a nagyobb egyetemek Pasadenában, Oxfordban, vagy Cambridge-ben. Hogyan csinálják, hogy minden egyetemi rangsorban élen járnak? Ebben százéves kitartó munka rejlik. Amikor a New York Times karácsonyi számában megjelenik egy apró karikatúra, amelyben egy apuka próbálja összerakni a gyereke játékát, és azt mondja, hogy nahát, ehhez az én MIT-s (Massachusetts Institute of Technology) gépészmérnöki diplomám is kevés, ezzel már elültetik, erősítik az olvasó fejében, hogy az MIT-s diploma az valami különleges. De a rangos egyetemek ott vannak a közönségfilmekben is, mert szólni akarnak a társadalomhoz.

Mi itt a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen feltesszük a kérdést, hogy eléggé benne vagyunk-e a köztudatban.

A képzéseinknek egyértelműen meghatározó súlyuk van a magyar gazdaság számára, aktív a kapcsolat az itteni és az ide érkező cégekkel, de figyelnünk kell arra is, hogy az emberek számára érthetők és átélhetők legyenek a kutatási eredményeink.

Az említett Orosz Gábor, akivel közösen publikáltuk a fantomdugókkal kapcsolatos eredményeinket, elment egy nyári kurzusra, amelyen közérthető tudományos cikkek írását oktatták, és ott megírta az eredményeinket. A kurzus végén az ő cikkét minősítette a legjobbnak a Royal Society, de a tanfolyam vezetője azt mondta, hogy elteszik karácsonyig, és december 15-én fogják publikálni egy sajtóközleményben, mert akkor fognak felfigyelni a témára az újságok – hiszen az embereket érdekelni fogja, hogy miért töltenek ilyen sok időt a dugóban az ünnepek előtti forgalomban, és mit lehetne tenni ez ellen. A Bolyai-díj egyik értelme az lehet, hogy ráirányítja a társadalom más csoportjainak figyelmét a kutatásainkra, illetve engem is felvértez a bátorsággal, hogy határozottan mondjam el, hogy a gyártásban is remek mérnöki lehetőségek és rengeteg kutató-fejlesztő munka rejlik.

A Bolyai-díjat aktív kutatók kapják. Mivel foglalkozik jelenleg?

Továbbra is rendszeresen pályázom többféle forrásra a munkatársaimmal és tanítványaimmal, elsősorban a szerszámgépek rezgéseivel kapcsolatban, de folynak kutatásaink a mikromobilitás (roller, egykerekű) dinamikájával, részben ezekhez kapcsolódva pedig az emberi egyensúlyozás dinamikájával kapcsolatban is. A természetben mi vagyunk az egyetlen lény, akinek állandó erőfeszítésre van szüksége, hogy állva maradjon, miközben kaotikusan billeg. Viszont így elég csupán megfelelően előre dőlnie egy kicsit, hogy elinduljon egy irányba. A káosz szabályozása is fontos új kutatási terület.

Szokott még otthon barkácsolni?

Régi álmom a modellvasút, amit tizennégy és tizennyolc éves korom közt építettem és csodával határos módon ágyneműtartókban és egyéb helyeken, darabokban túlélt ötven évet. A koronavírus-járvány idején elkezdtem összeépíteni a rendszert, de most már számítógéppel tervezem irányítani. Az unokáimmal közösen csináljuk, de a járvány után megint beindultak az egyetemi dolgaim és újra sokat utazom, így ismét kevés idő maradt a kedvtelésre.