什麼是「幽靈堵車」? 何以會毀了你的行程？

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假設你在高速公路上開車時，前方出現了數不盡的煞車燈。在沒有車禍、紅燈、車速限制的變動或道路變窄的情況下，為什麼會塞車呢？這是因為一個現象，叫作「幽靈堵車」。本傑明·賽博爾德帶你認識這個現象，並描述我們未來可以如何避免它發生。

課程設計：本傑明·賽博爾德
指導： 克麗絲·維甘特

你正在高速公路上開車，

突然間，

前方出現了數不盡的煞車燈。

沒有發生事故，沒有紅燈，

限速沒有變化，
道路寬度也沒有變窄。

但為什麼會塞車呢？

當交通沒有明顯的理由
而停滯的時候，

這現象就叫做「幽靈堵車」。

幽靈堵車是一種新崛起的現象，

它的變化難以控制，
大於其各個部分的總和。

但是，我們其實可以
模擬這些交通堵塞，

甚至了解造成它們的原因——

將來的這種交通堵塞

會比你想像中更容易避免
。

要形成幽靈堵車，
路上必須有很多輛車。

這並不代表有太多輛車，

導致無法順利通過一段道路，

至少每個司機都保持
一致的速度和間距的話，

幽靈堵車就不會發生。

在這密集但流動的交通中，

只要有輕微的變動，
就會造成連鎖反應，

導致塞車。

若一名司機稍微踩了煞車一下，

後面的司機都會踩稍微大力一點。

導致路上的車輛形成

一波向後延伸的剎車燈波浪。

這種走走停停的波浪
可以在高速公路上持續好幾英里。

路上的車流密度較低時，交通順暢，

如果發生很小的變化，

比如某輛車在換車道或在彎道減速，

其他的司機能夠調整解決。

一旦路上車輛的數量超越臨界密度，

一般而言，當車距小於 35 公尺時，

整個系統的行為就會產生巨大變化，

開始呈現動態不穩定，
就是小的變化會被放大。

動態不穩定並非幽靈堵車所獨有，

雨滴、沙丘、雲朵形狀等等也有。

這種不穩度性是正面反饋環。

超過臨界密度，任何多出的車輛

都會造成每秒通過
路上某一點的汽車數減少，

以致區段的塞車
得要花更多時間來清除，

使得車流密度更為增加，

累積成時行時止的狀況。

司機往往沒意識到他們要
遠在堵車之前就煞車。

指的是說他們經常透過
緊急煞車来避免撞車。

這會強化車輛間剎車的浪潮。

更驚人的是，司機們在減速後
往往都會加速過快，

也就是說他們的車速會比

下游的平均車流還快。

他們需要再次煞車，
最後再形成一個反饋循環，

造成更多時行時止的狀況。

在這兩種情況中，
司機讓交通變得更糟糕，

僅僅因為他們無法預知前方的路況。

自動駕駛汽車都具備著

從互聯汽車或路段感應器
蒐集到的前方路況數據，

它們也許可以即時避免幽靈堵車。

這些車輛會在安全情況下
保持固定速度，

配合總流量的平均速度

來預防交通波浪再次形成。

在波浪已經形成的情況下，

自動駕駛汽車能夠更早發現，

它會比人們開車時更早逐漸地煞車，

足以成功地抵掉波浪的強度。

其實並不需要那麼多
自動駕駛汽車——

在最近的一項實驗中，

如果每 20 位司機中
有一輛自動駕駛汽車，

就足以抵銷和防止交通波浪。

塞車不只是日常的煩惱，

它們是導致死亡、浪費資源

和造成地球污染的主要原因。

但是新技術或可幫助減少這些模式，

讓我們的道路更安全、

日常通勤更有效率、空氣更好。

下次您遇到交通堵塞時，

請記住其他的司機
並不是存有惡意地開車，

他們只是不知道該如何因應
前方的狀況來開車。