Qu'est-ce qu'un embouteillage fantôme et pourquoi vous gâche-t-il la vie ?

Retrouvez la leçon complète : https://ed.ted.com/lessons/what-is-phantom-traffic-and-why-is-it-ruining-your-life-benjamin-seibold

Vous roulez sur l'autoroute lorsque tout à coup, une infinité de feux stop s'allument devant vous. Il n'y a pas d'accident, pas de feu tricolore, pas de changement de vitesse ni de rétrécissement de la chaussée. Alors pourquoi y a-t-il autant de trafic ? C'est dû à un phénomène appelé embouteillage fantôme. Benjamin Seibold nous explique pourquoi il se produit et comment empêcher ce problème à l'avenir.

Leçon par Benjamin Seibold, réalisée par Cris Wiegandt.

Vous roulez sur l'autoroute
lorsque tout à coup,

une infinité de feux stop
s'allument devant vous.

Il n'y a pas d'accident, ni de feu rouge,

pas de changement de vitesse
ni de rétrécissement de la chaussée.

Alors, nom de @#$%!,
pourquoi est-ce que ça bouchonne ?

Lorsque le trafic est presque à l'arrêt
sans raison apparente,

on appelle ça un embouteillage fantôme.

L'embouteillage fantôme est
un phénomène émergent

dont le comportement prend vie
de lui-même,

supérieur à la somme de ses parties.

Mais malgré ça,
nous pouvons modéliser cet effet,

et même en comprendre les principes
qui lui donnent forme -

et nous sommes plus près
que vous ne le pensez

d'empêcher ce problème à l'avenir.

Pour qu'un embouteillage fantôme se forme,

il doit y avoir un grand nombre
de voitures sur la route.

Ça ne veut pas nécessairement dire
qu'il y a trop de voitures

pour circuler sur un tronçon de route
sans à-coups,

du moins pas si chaque conducteur
maintient la même vitesse et distance

avec les autres conducteurs.

Dans ce trafic dense mais fluide,

il suffit d'une légère perturbation pour
déclencher une série d'événements

qui causent un embouteillage fantôme.

Admettons qu'un conducteur
freine légèrement.

Chaque conducteur freine alors
un peu plus fort successivement,

créant une vague de feux stop
qui se propage vers l'arrière

parmi les voitures sur la route.

Ces vagues en accordéon peuvent voyager
sur une autoroute pendant des kilomètres.

Si la densité des voitures sur la route
est faible,

le trafic s'écoule sans à-coups
car les petites perturbations,

comme des voitures qui changent
de voie ou ralentissent dans un virage,

sont absorbées par les ajustements
des autres conducteurs.

Mais une fois que le nombre de voitures
sur la route dépasse une densité critique,

généralement lorsque les voitures sont
séparées par moins de 35 mètres,

le comportement du système
change totalement.

Il commence par afficher
une instabilité dynamique :

les petites perturbations sont amplifiées.

L'instabilité dynamique n'est pas un
phénomène unique à l'embouteillage fantôme

car il est aussi responsable
des gouttes de pluie,

des dunes, des motifs des nuages etc.

L'instabilité est une
boucle de rétroaction positive.

Au-dessus de la densité critique,

chaque voiture supplémentaire réduit
le nombre de voitures par seconde

passant à un point donné sur la route.

Cela signifie qu'il faut plus de temps
à un embouteillage local

de disparaître d'un tronçon de route,

augmentant encore plus la densité
des véhicules,

ce qui finit par donner
un trafic en accordéon.

Les conducteurs ont tendance
à ne pas réaliser

qu'ils doivent freiner bien en amont
d'un embouteillage

et donc ils finissent par devoir freiner
plus fort pour éviter une collision.

Ceci renforce la vague de freinage
de véhicule en véhicule.

Les conducteurs ont tendance à accélérer
trop vite après un ralentissement,

signifiant qu'ils essayent
de rouler plus vite

que la moyenne du trafic
devant eux.

Ils doivent donc freiner à nouveau,

produisant peut-être une autre
boucle de rétroaction

causant elle-même plus de trafic
en accordéon.

Dans les deux cas, les conducteurs
dégradent le trafic

simplement parce qu'ils n'ont pas une
bonne idée des conditions devant eux.

Les voitures autonomes équipées de données
sur le trafic devant elles

grâce aux voitures connectées
ou aux capteurs sur la route

pourraient être capables de contrer
un embouteillage fantôme en temps réel.

Ces véhicules pourraient maintenir
une vitesse constante, selon la sécurité,

qui correspond à la vitesse moyenne
de la fluidité du trafic,

empêchant les vagues de trafic
de se former.

Dans les situations où il y a déjà
des embouteillages,

le véhicule autonome serait
capable de l'anticiper,

de freiner plus tôt et plus
progressivement qu'un conducteur humain,

réduisant la force de la vague.

Et ça ne demanderait pas beaucoup
de voitures autonomes -

dans une expérience récente, une voiture
autonome pour 20 conducteurs humains

a suffi pour atténuer et empêcher
les vagues de trafic.

Les embouteillages ne sont pas
qu'un souci du quotidien -

ils sont une cause majeure d'accidents,

de ressources gaspillées et de pollution.

Mais les nouvelles technologies pourraient
aider à réduire ces schémas,

rendant nos routes plus sûres,

nos déplacements quotidiens plus
efficaces et notre air plus pur.

La prochaine fois que vous serez
dans un embouteillage,

il peut être utile de vous rappeler

que les autres conducteurs
ne conduisent pas nécessairement mal,

mais qu'ils ignorent simplement les
conditions de la route devant eux -

et qu'ils conduisent en conséquence.