22辆车围成的“贪吃蛇”,怎么自己堵死了?
为了搞清楚这种“凭空出现的堵车”现象,2008 年,日本的物理学家们做了一个实验。
他们找了一条 230 米长的环形跑道,安排了 22 辆车在上面跑。科学家给驾驶员规定:所有人保持 30 公里/小时的车速,并跟前车保持安全车距。
这里没有交叉路口,没有大货车,也没有上坡下坡。
一开始,大家跑得好好的。但没过多久,在没有任何人违章的情况下,突然出现堵车了!几辆车彻底停死。接着,这个“堵车结”开始沿着环形跑道反向倒着移动。
形成这个堵车原因很简单:
每一个司机,都把前车留给他的危险,加倍传染给了后车。
传到第 10 辆车的时候,车里的司机可能根本没看见最初那个点刹车的人,但他不得不把车踩停。
堵车不是“一堆车”堵在那
你想想就会发现,这种堵车不是由固定的一群车构成的。
不断有车从后边加入,也不断有车从前边开走。每过一分钟,堵车带里的车全都不一样了。
它实质上是一股“波”。不管是在测试跑道上,还是在真实的高速公路上,这股波都会以每小时大约 20 公里的速度,沿着公路向后倒着移动。
当你终于开到堵车最前头的时候,那个最早点刹车的司机,早就开出去好几公里了,而且他对自己引发了一场大堵车这事儿完全不知道。
早在 20 世纪 70 年代,美国俄亥俄州的研究人员就从空中拍下了这样的场面。
在航拍图上,车速快的时候,轨迹线条斜率很大;一旦车停下来,轨迹线就变成了横着平走的一块“平原”。而这个横着的“平原”,并不属于任何一辆车,它像个鬼魅一样,沿着公路不断向后滑动,穿过一辆又一辆车。
为什么平时没事,车一多就不行了?
这种堵车,只有在路面足够拥挤时才会触发。
那在现实生活中,那个第一脚刹车是从哪来的呢?
1999 年有研究表明:车在快开时会拉开距离,慢开时会挤在一起。当你所在的车道快时,你快速超过旁边拥堵的车,几秒就超过去了;而当你慢的时候,旁边超你的车间隔很大,你看着它们一辆接一辆超过去,感觉过了好久。
两边平均车速可能一模一样,但你总觉得自己被超了。于是你一急,找个空就并了进去,那么恭喜你,又往后面传送了一股新的堵车波。
为什么堵车形成了,就很难快速散去?
原因就是:停车快,起步慢。
前车踩刹车,你出于本能会立刻跟着踩;但前车开走了,你需要观察、反应、给油。
这就导致车离开堵车带的速度,远低于正常畅通道路的承载能力。就算后面的车流量已经降到了不会引起堵车的水平,之前的堵车带还是会顽抗很久。
那怎么解决呢?是修路还是靠技术?
1. 多修几条道?(没用)
经济学家对比过,道路增加 10%,驾驶量就会跟着增加 10%。路变宽了,大家觉得出门更顺畅,路面上很快又会被车填满,一直到再次到了那个临界点。
2. 匝道红绿灯 & 变限速牌(有用)
匝道控制:在汇入高速的地方装红绿灯,一次放一辆。虽然看起来变慢了,但它把主路的车流维持在了临界点以下,主路不崩,大家整体反而更快。
动态限速:前方没状况却让你从 120 降到 80,是为了让你在遇上堵车波之前慢慢开过去,把碰撞缓冲掉。
3. 自动驾驶能解决吗?
2018 年,研究人员在那个环形跑道里放了一辆“自动驾驶车”。
这辆车没做什么特别操作,它就是保持匀速,留出足够大的车距。前车踩刹车,它只微微松油门,不猛踩刹车。
结果,整个环形跑道的堵车波被彻底消灭了,整条路的油耗还降了 40%!
不过别高兴太早。2021 年研究人员测试了市面上 7 款搭载自适应巡航的量产车,发现现有的辅助驾驶软件逻辑和疲劳驾驶的人类一样,刹车踩得比前车还猛。现在的技术还没有真正学会“留出空间”,它们往往还是忙着“贴上去”。
在技术完善前,我们普通司机该怎么做?
其实解决办法也挺简单,就是留出车距,活用车距。
当你看到前方远处的刹车灯亮时,不要一路冲到跟前再急刹停下!提早松开油门,让车子慢慢向前滑行。
如果你的车距留得适当,等你滑行过去的时候,前方的队伍可能已经重新跑起来了,你可能连刹车都不用踩。
这股向后倒退的“堵车波”,就在你的车前被完全吸收并扼杀了。
你可能都不知道自己做了一件多伟大的事,你身后的几十个司机,都因此能早几分钟回到家。