You’re cruising down the highway when all of a sudden
endless rows of brake lights appear ahead.
There’s no accident, no stoplight,
no change in speed limit or narrowing of the road.
So why the @#$%! is there so much traffic?
When traffic comes to a near standstill for no apparent reason,
it’s called a phantom traffic jam.
A phantom traffic jam is an emergent phenomenon
whose behavior takes on a life of its own, greater than the sum of its parts.
But in spite of this, we can actually model these jams,
even understand the principles that shape them—
and we’re closer than you might think
to preventing this kind of traffic in the future.
For a phantom traffic jam to form, there must be a lot of cars on the road.
That doesn’t mean there are necessarily too many cars
to pass through a stretch of roadway smoothly,
at least not if every driver maintains the same consistent speed and spacing
from other drivers.
In this dense, but flowing, traffic,
it only takes a minor disturbance to set off the chain of events
that causes a traffic jam.
Say one driver brakes slightly.
Each successive driver then brakes a little more strongly,
creating a wave of brake lights that propagates backward
through the cars on the road.
These stop-and-go waves can travel along a highway for miles.
With a low density of cars on the road,
traffic flows smoothly because small disturbances,
like individual cars changing lanes or slowing down at a curve,
are absorbed by other drivers’ adjustments.
But once the number of cars on the road exceeds a critical density,
generally when cars are spaced less than 35 meters apart,
the system’s behavior changes dramatically.
It begins to display dynamic instability, meaning small disturbances are amplified.
Dynamic instability isn’t unique to phantom traffic jams—
it’s also responsible for raindrops, sand dunes, cloud patterns, and more.
The instability is a positive feedback loop.
Above the critical density,
any additional vehicle reduces the number of cars per second
passing through a given point on the road.
This in turn means it takes longer for a local pileup
to move out of a section of the road, increasing vehicle density even more,
which eventually adds up to stop-and-go traffic.
Drivers tend not to realize they need to break far in advance of a traffic jam,
which means they end up having to brake harder to avoid a collision.
This strengthens the wave of braking from vehicle to vehicle.
What’s more, drivers tend to accelerate too rapidly out of a slowdown,
meaning they try to drive faster
than the average flow of traffic downstream of them.
Then, they have to brake again, eventually producing another feedback loop
that causes more stop-and-go traffic.
In both cases, drivers make traffic worse
simply because they don’t have a good sense of the conditions ahead of them.
Self driving cars equipped with data on traffic conditions ahead
from connected vehicles or roadway sensors
might be able to counteract phantom traffic in real-time.
These vehicles would maintain a uniform speed, safety permitting,
that matches the average speed of the overall flow,
preventing traffic waves from forming.
In situations where there’s already a traffic wave,
the automated vehicle would be able to anticipate it,
braking sooner and more gradually than a human driver
and reducing the strength of the wave.
And it wouldn’t take that many self-driving cars—
In a recent experiment, one autonomous vehicle for every 20 human drivers
was enough to dampen and prevent traffic waves.
Traffic jams are not only a daily annoyance–
they’re a major cause of fatalities,
wasted resources, and planet-threatening pollution.
But new technology may help reduce these patterns,
rendering our roads safer,
our daily commutes more efficient, and our air cleaner.
And the next time you’re stuck in traffic,
it may help to remember that other drivers aren’t necessarily driving spitefully,
but are simply unaware of road conditions ahead— and drive accordingly.
بينما تقود عبر الطريق السريع فجأةً
تظهر أضواء مكابح لا متناهية أمامك.
لا يوجد حادث ولا إشارة مرور
ولا تغيير في حدود السرعة ولا تضيّق في الطريق.
إذًا لِمَ يوجد هذا الزحام الشديد؟
عندما تقترب حركة المرور من الركود التام دونَ سببٍ ظاهر،
تُدعى زحمة مرور وهمية.
زحمة المرور الوهمية هي ظاهرة ناشئة
حيث يأخذ شكلُها حجمًا أكبر من أجزائها مجتمعة.
ولكن بغض النظر عن ذلك، يمكننا قولبة هذه الزحمة
وحتى أنّه يمكننا فهم المبادئ التي تقولبها...
ونحن أقرب مما تظن
لمنع هذا النوع من الزحام المروري في المستقبل.
لتحدث الزحمة المرورية الوهمية لا بدّ من تواجد العديد من السيارات على الطريق.
هذا لا يعني بالضرورة أن هناك الكثير من السيارات
التي تمر عبر امتداد الطريق بسلاسة،
على الأقل ليس عندما يحافظ كل سائقٍ على سرعة ومسافة ثابتتين
بينه وبين السائقين الآخرين.
بهذه الحركة المرورية الكثيفة، ولكن الانسيابية،
تحتاج فقط لاضطراب طفيف لتبدأ سلسلة الأحداث
التي تسبب زحمة مرورية.
لنقل بأنّ أحد السائقين يفرمل قليلًا.
ثم يقوم كل سائق بشكل متتالٍ بكبح الفرامل بقوة أكبر،
مسببًا موجة من أضواء الفرامل التي تمتد نحو الخلف
باتجاه جميع السيارات طوال الطريق.
يمكن أن تنتشر موجات التوقف والمسير على طول الطريق السريع لأميال.
مع القليل من السيارات على الطريق،
تكون حركة المرور سلسلة لأن الاضطرابات الخفيفة،
مثل تغيير السيارات الفردية مسارها أو التخفيف من السرعة عند عبور المنعطف،
تتلاشى بتحكم السائقين الآخرين بها.
ولكن ما إن يتجاوز عدد السيارات على الطريق الكثافة الحدية،
بشكلٍ عام عندما تقل المسافة بين السيارات عن 35 م،
يتغير سلوك النظام بشكل جذري.
يبدأ بالتعبير عن عدم ثباتية ديناميكة، مما يعني أن اضطرابات طفيفة سوف تتضاعف.
إن عدم الثباتية الديناميكية ليست شيئًا مميزًا لظاهرة الزحمة المرورية الوهمية...
بل ومسؤولة عن قطرات المطر والكثبان الرملية ونمط الغيوم وغيرها.
يعتبر عدم الاستقرار حلقة تلقيم راجع إيجابي.
عند تجاوز الكثافة الحديّة،
تقلل أي مركبة إضافية عدد السيارات في الثانية الواحدة
المارّة عبر فتحة مرور ما على الطريق.
مما يعني أنه سيستغرق وقتًا أطول من أجل تحرك الحشد المحلي
من قسم من الطريق، وستزداد كثافة المركبات بشكل أكبر،
مما يزيد في النهاية من حركة التوقف والمسير.
لا يدرك السائقون لحاجتهم لكبح الفرامل بشكل مبكر عن الزحمة المرورية،
مما يعني انتهاء المطاف بهم لحاجتهم للكبح بشكلٍ أقوى لتفادي الاصطدام.
هذا يقوي موجة المكابح من مركبة لأخرى.
وعلاوة عن ذلك، يميل السائقون للتسارع من أجل الخروج من التباطؤ،
أي أنهم يحاولون القيادة بشكلٍ أسرع
من معدل تدفق مجرى الحركة المرورية المواجهة لهم.
ثم، يتوجب عليهم كبح الفرامل مجددًا، مما يسبب إنشاء حلقة تلقيم راجع أخرى
والتي تسبب المزيد من زحمة التوقف والمسير.
بكلتا الحالتين، يزيد السائقون الحالة سوءًا
لأنهم ببساطة لا يملكون حدسًا جيدًا عن الوضع الذي يواجهونه.
السيارات ذات القيادة الذاتية المجهزة بمعلومات عن حالة الحركة المرورية مسبقًا
من المركبات المتصلة أو من حساسات الموجات الراديوية
يُحتمل أن تكون قادرة على مجابهة الزحمة المرورية الوهمية في الوقت الحقيقي.
ستحافظ هذه المركبات على سرعة موحدة، وستحافظ على حدود السلامة،
التي تتطابق مع متوسط السرعة للمسير العام،
مانعةً موجات الزحمة المرورية من التشكل.
في الحالات التي تتواجد بها موجة زحمة مرورية مسبقًا،
ستكون المركبة المؤتمتة قادرة على توقعها،
فتكبح الفرامل بشكلٍ أكبر وأكثر تتاليًا من السائق البشري
وتقلل شدة هذه الموجات.
ولن يحتاج الأمر الكثير من السيارت ذات القيادة الذاتية...
في تجربة حديثة، كانت مركبة مؤتمتة واحدة لكل 20 سائق
كافية لتخفيف ومنع أمواج الزحمة المرورية.
إن الزحمة المرورية ليست إزعاجًا يوميًّا فحسب...
وإنما هي مسبب رئيسي للوفيات
وضياع الموارد والتلوث المهدد للكوكب.
ولكن من الممكن أن تساعد التقنيات الحديثة على تقليل هذه الأنماط،
وجعل طرقنا أكثر أمانًا،
وتنقلاتنا اليومية أكثر كفاءةً، وهواءنا أكثر نقاءًا.
والمرة القادمة التي تكون عالقًا في الزحام،
قد يساعدك تذكر أنه ليس بالضرورة أن السائقين الآخرين يقودون بحقد،
ولكن ببساطة هم غير مدركين لظروف الطريق أمامهم... ويقودون على هذا الأساس.
تۆ لەسەر ڕێگای گشتی دەچیتە خوارەوە کاتێک لەناکاو
ڕیزە بێ کۆتاییەکانی گڵۆپی برێک لە پێشەوە دەردەکەون
هیچ ڕووداوێک نیە، نە ئاماژەی وەستان,
ھیچ گۆڕانکاریەکی خێرا نیە یان تەسککردنەوەی ڕێگاکە.
کەواتە بۆچی @#$%! ئایا هەیە ئایا ئەوەندە ترافیک؟
کاتێک هاتوچۆ دێتە سەر وەستانێکی نزیک بەبێ هیچ هۆیەکی دیار,
پێی دەوترێت قەرەباڵغی ترافیکی فانتۆم.
قەرەباڵغی ترافیکی فانتۆم دیاردەیەکی دەرکەوتەیە
کە هەڵسوکەوتی ژیانی خۆی دەباتە سەر، گەورەترە لە کۆی بەشەکانی.
بەڵام سەرەڕای ئەمە، دەتوانین مۆدێلی ئەم قەرەباڵەخیانە بکەین,
تەنانەت لە بنەماکانیش تێبگە کە ئاڕاستەیان دەکەن--
وە نزیکترین لەوەی تۆ بیری لێدەکەیتەوە
بۆ رێگریکردن لەو جۆرە ترافیکانە لە داهاتوودا.
بۆ ئەوەی ترافیکی فانتۆم پێک بێت دەبێت سەیارەی زۆر لەسەر ڕێگاکە بێت.
ئەمە مانای ئەوە نییە بە پێویستی زۆر سەیارە هەیە
تێپەڕبوون بە دریژایی ڕێگاکە بە ئاسانی،
بەلایەنی کەمەوە ئەگەر هەموو شۆفێرێک هەمان خێرایی و ماوەی
لە شۆفێرەکانی ترەوە هەبێت.
بە نزیکی، بەڵام بە لێشاو، هاتوچۆ،
تەنها بێزاریەکی بچووک دروست دەکات بۆ دانانی زنجیرەی ڕووداوەکان
کە دەبێتە هۆی قەرەباڵغی هاتوچۆ.
بڵێین یەک شۆفێر بە‌ێواشی برێک بکات.
هەر شۆفێرێکی یەک لەدوای یەک دواتر برێک کەمێک بەهێزتر،
دروستکردنی شەپۆلێک ئاماژەی برێک زۆر دەبێت دواوە
لە ڕێگای سەیارەکانی سەر ڕێگاکە.
ئەم شەپۆلی وەستان و ڕۆیشتنە دەتوانێت چەند میلێک بە ڕێگای گشتیدا گەشت دوابخات.
بە چڕییەکی نزمی ئۆتۆمبێل لەسەر ڕێگاکە،
هاتوچۆ هێواش دەبێتەوە بەهۆی شڵەژانێکی کەمەوە،
وەک هەریەک لە ئۆتۆمبێڵەکان کە ڕێگاکان دەگۆڕن یان خاوکردنەوە بەهۆی چەماوە،
خستنەپاڵی ەهۆی ڕێکخستنی لەلایەن شوفێرانی دیکەوە.
بەڵام کە ژمارەی ئوتومبیلەکان زیاتر دەبێت لە توانای ڕێگاکە،
بە گشتی کاتێک ئۆتۆمبێلەکان ماوەیان هەیە کەمتر لە 35 مەتر لە یەک دوورن،
ڕەفتاری سیستەمەکە گۆڕانکاریەکی زۆری بەسەر دادێت.
دەست دەکات بە نیشاندانی ناسەقامگیری، مانای زیادبوونی بێزارکردنی بچووکە.
ناسەقامگیری دینامیکی تایبەتمەند نیە بە ترافیکی فانتم--
هەروەها بەرپرسیارە لە بارینی باران تەپۆلکەی لمی و شێوازی هەور و زیاتریش.
ناسەقامگیری بریتیە لە ئەڵقەیەکی کاردانەوە ئەرێنی.
لەسەروو گرنگی چڕییەوە,
هەر سەیارەیەکی زیادە ژمارەی ئوتومبیلەکان کەمدەکاتەوە لە چرکەیەکدا
لە خاڵێکی دیاریکراوەوە کە تێپەڕ دەبێت لەسەر ڕێگاکە.
مانای ئەوە دەگەیەنێت کە زیاتری پێویستە بۆ کەڵەکەکردنی ناوخۆیی
بۆ ئەوەی بجوڵێین لە شوێنێکی ڕێگاکە، زیاتر چڕی ئۆتۆمبیل زیاد دەکات،
کە لە کۆتایدا زیاد دەکات بۆ وەستان و ڕۆیشتنی ترافیک.
شۆفێرەکان وا هەست ناکەن کە پێویستیان بەوەستانی پێش وەختە لە قەرەباڵغی هاتوچۆدا,
واتە کۆتایی بە وەستانی توند دێنن بۆ ئەوەی بەریەککەوتن ڕوونەدات.
ئەمەش شەپۆلی ‌هێواش بوونەوە زیاتر دەکات لە ئۆتۆمبێلەکەوە بۆ ئۆتۆمبێلێکی دیکە.
شوفێرەکان مەیلی پەلەی زیاتریان هەیە بۆ خێرا دەرباز بوون لە جەنجاڵیەی ڕێگا.
واتە ئەوان هەوڵ دەدەن خێراتر لێخوڕن
لە تێکڕای لێشاوی قەرەباڵەخی ڕێگاکە.
پاشان، پێویستە دووبارە بوەستن لە کۆتایدا لەمپەرێکی دیکە دروست دەبێت
کە دەبێتە هۆی وەستان و ڕۆیشتنی زیاتر لە ڕێگاکەدا.
لە هەردوو باردا، شۆفێران هاتووچۆەکە خراپتر دەکەن
بە سادەیی چونکە ئەوان هەست بە باشی ناکەن لەم بارودۆخەی دێتە پێشەوە بۆیان.
ئۆتۆمبێلی بێشوفێر ئەم تایبەت مەندیەی بۆ دابین کراوە پێشوەختە
لە ئۆتۆمبێلە پەیوەست کراوەکان یان هەستەوەرەکانی ڕێگا
لەوانەیە توانای پێچەوانەکردنەوەی ترافیکی فانتۆمی هەبێت لە کاتی خۆیدا.
ئەم ئۆتۆمبێلانە بەردەوام دەبن بە هەمان خێرایی ڕێگەپێدراوی سەلامەتی،
کە لەگەڵ تێکڕای خێراییەکە دەگونجێت لە هەموو لێشاوەکان،
ڕێگرن لە دروست بوونی شەپۆلی هاتووچۆ.
لەو بارودۆخانەی کە خۆی شەپۆلێکی هاتوچۆ هەیە،
ئۆتۆمبێلە ئۆتۆماتیکەکە توانای هەیە پێشبینی بکات،
وەستانی زووتر و هێواشتر لە شۆفێرێکی مرۆڤ
وە کەمکردنەوەی هێزی شەپۆڵەکە.
وە زۆر ناخایەنێت کە زۆر ئۆتۆمبێلی خودکار---
لە تاقیکردنەوەیەکی ئەم دوایانەدا، یەک ئۆتۆمبێلی خودکار بەرامبەر20 شۆفێرە
بەسن بۆ نەهێشتن و ڕێگەگرتن لە شەپۆلی هاتوچۆ.
قەرەباڵغی هاتوچۆ تەنها شتێکی جارسکەری ڕۆژانە نیە--
هۆکاری سەرەکین بۆ مردن،
بەفیڕۆچونی سەرچاوەکان، وە مەترسی لەسەر پیسبوونی هەسارە هەیە
بەڵام تەکنەلۆجیای نوێ لەوانەیە یارمەتی کەمکردنەوە ئەم شێوازانە بدات
ڕێگاکانمان سەلامەتتر بکات،
کە ئاڵوگۆڕی ڕۆژانەمان ئاسانتر دەکات وە هەوامان پاکتر دەکات.
وە جاری داهاتوو کە لە ترافیکدا گیردەخۆیت،
لەوانەیە بیرت بێت کە مەرج نیە شوفێرەکان بە ڕقەوە لێبوخورن،
بەڵام بە سادەیی بێ ئاگان لە دۆخی ڕێگاکە وە بە گوێرەی ئەوە لێدەخوڕن.
Estás cruzando la carretera cuando de repente
aparecen interminables hileras de luces de frenado.
No hay un accidente, no hay un semáforo,
cambios en el límite de velocidad ni estrechamiento de la carretera.
Entonces, ¿por qué @#$%! hay tanto tráfico?
Cuando el tráfico se detiene casi por completo sin razón aparente,
se denomina atasco fantasma.
Un atasco fantasma es un fenómeno emergente
cuyo comportamiento adquiere vida propia, mayor que la suma de sus partes.
Pero a pesar de esto, podemos crear un patrón de estos atascos,
incluso comprender los principios que les dan forma,
y estamos más cerca de lo que piensas
de prevenir este tipo de tráfico en el futuro.
Para que se forme un atasco fantasma debe haber muchos autos en la carretera.
Eso no significa que necesariamente haya mucho autos
para pasar sin problemas un tramo de carretera,
al menos no si todos los conductores mantienen la velocidad y espacio constante
de otros conductores.
En este denso pero fluido tráfico
solo se necesita una pequeña alteración para iniciar una cadena de eventos
que causan un atasco.
Digamos que un conductor frena ligeramente.
Cada conductor consecutivo frena entonces un poco más fuerte,
creando una nueva oleada de luces de freno que se propaga hacia atrás
a través de los autos de la carretera.
Estas mareas intermitentes pueden viajar a lo largo de la carretera durante millas.
Con una baja densidad de autos en la carretera,
el tráfico fluye suavemente debido a pequeñas perturbaciones,
como autos individuales que cambian de carril
o disminuyen la velocidad en una curva
son absorbidos por los ajustes de otros conductores.
Pero una vez que el número de autos en la carretera
excede una densidad crítica,
en general cuando los autos están separados a menos de 35 m de distancia,
el comportamiento del sistema cambia dramáticamente.
Comienza a mostrar inestabilidad dinámica, se amplifican pequeñas perturbaciones.
La inestabilidad dinámica no es exclusiva de los atascos fantasma,
también es responsable de las gotas de lluvia, dunas de area,
los patrones de las nubes y mucho más.
La inestabilidad es un ciclo de realimentación positiva.
Por encima de la densidad crítica,
cualquier vehículo adicional reduce el número de autos por segundo
que pasan por un punto determinado de la carretera.
Esto a su vez significa que toma más tiempo para un acumulamiento local
salir de un tramo de la carretera, aumentando la densidad de vehículos
incluso más,
lo que eventualemente se suma al tráfico intermitente.
Los conductores tienden a no darse cuenta que necesitan frenar
mucho antes de un atasco,
lo que significa que tienen que frenar con más fuerza para evitar una colisión.
Esto fortalece la marea de frenado de un vehículo a otro.
Además, los conductores tienden a acelerar demasiado rápido
después de una desaceleración,
o sea que tratan de conducir más rápido
que el flujo promedio de tráfico más lento que ellos.
Entonces, tienen que frenar de nuevo, finalmente produciendo
otro ciclo de retroalimentación.
que causa más tráfico intermitente.
En ambos casos, los conductores empeoran el tráfico
porque no tienen una buena idea de las condiciones que les esperan.
Autos autónomos equipados con datos de las condiciones del tráfico por delante
de vehículos conectados o sensores de carretera
podrían contrarrestar el tráfico fantasma en tiempo real.
Estos vehículos mantendrían una velocidad uniforme, si la seguridad lo permite,
que coincida con la velocidad promedio del flujo general,
evitando que se formen mareas de tráfico.
En situaciones donde hay ya una marea de tráfico,
el vehículo automatizado sería capaz de anticiparlo,
frenando antes y más gradualmente que un conductor humano
y reduciendo la fuerza de la marea.
Y no necesitaría tantos autos sin conductor:
en un experimento reciente, un vehículo autónomo por cada 20 conductores humanos
fue suficiente para amortiguar y prevenir las mareas de tráfico.
Los atascos no son solo una molestia diaria:
son una de las principales causas de muerte,
desperdicio de recursos, y contaminación que amenaza el planeta.
Pero la nueva tecnología puede ayudar a reducir estos patrones,
haciendo nuestras carreteras más seguras,
nuestros viajes diarios más eficientes y nuestro aire más limpio.
Y la próxima vez que estés atrapado en el tráfico,
puede ser útil recordar que otros conductores no conducen maliciosamente
sino que no son conscientes de las condiciones de la carretera delante
y conducir en consecuencia.
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.
आप हाइवे पर गाड़ी चला रहे हैं,
तभी अचानक आपको ब्रेक लाइट की अंतहीन पंक्तियाँ दिखायी देती है।
कोई दुर्घटना नहीं है, स्टॉपलाइट नहीं है,
गति सीमा में बदलाव नहीं है, या सड़क की संकीर्णता नहीं है।
तो क्यों है @ # $%! इतना ट्रैफिक?
जब ट्रैफ़िक, बिना किसी प्रकट कारण के, ठहराव के करीब पर आता है,
तो इसे फैन्टम ट्रैफिक जाम कहते हैं।
फैन्टम ट्रैफिक जाम एक आकस्मिक घटना है
जिसका व्यवहार स्वयं के जीवन पर, उसके भागों के योग से अधिक होता है।
लेकिन इसके बावजूद, हम वास्तव में इन जामों को मॉडल कर सकते हैं,
सिद्धांत जो इसे आकार देते हैं, उन्हें समझ सकते हैं —
और हम काफी करीब हैं,
भविष्य में इस तरह के ट्रैफिक को रोकने के लिए।
फैन्टम ट्रैफिक जाम के लिए, सड़क पर बहुत सारी कारें होनी चाहिए।
इसका मतलब ये नहीं है कि आवश्यक रूप से बहुत अधिक कार हों
सड़क पर अबाध गति से गुज़रने के लिए,
कम से कम नहीं, अगर हर ड्राइवर एक ही लगातार गति और अंतर बनाए रखता है
अन्य ड्राइवरों से।
इस घने, लेकिन बढ़ते हुए ट्रैफिक में
केवल एक छोटी सी गड़बड़ी से घटनाओं की श्रृंखला बन सकती है
जो ट्रैफिक जाम का कारण बनता है।
मान लीजिये, एक ड्राइवर ने थोड़ा ब्रेक लगाया।
प्रत्येक क्रमिक ड्राइवर तब थोड़ी और दृढ़ता से ब्रेक लगाता है,
जिससे सड़क पर ब्रेक लाइट की एक लहर, कारों के माध्यम से
पीछे की और पैदा हो जाती है।
ये रूक-रूक कर चलने वाली तरंगे, हाइवे पर मीलों तक यात्रा कर सकती हैं।
सड़क पर कारों के कम घनत्व के साथ,
यातायात सुचारू रूप से चलता है क्योंकि छोटी सी गड़बड़ी,
जैसे व्यक्तिगत कारों का पथ बदलना या घुमाव पर धीमा करना,
अन्य ड्राइवरों के समायोजन से अवशोषित होता है।
लेकिन जब सड़क पर, कारों की संख्या एक संकटमय घनत्व से अधिक हो जाये,
आमतौर पर, जब कारों का स्थान 35 मीटर से कम की दूरी पर हो,
तब सिस्टम का व्यवहार, प्रभावशाली तरीके से बदलता है।
ये गतिशील अस्थिरता प्रदर्शित करने लगता है, मतलब छोटी गड़बड़ी बढ़ जाती है।
फैन्टम ट्रैफिक में गतिशील अस्थिरता अनोखी नहीं है —
ये बारिश की बूंदे, रेत के टीले, बादल के पैटर्न, के लिए भी जिम्मेदार है।
अस्थिरता एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप है।
महत्वपूर्ण घनत्व से ऊपर,
कोई भी अतिरिक्त वाहन, कारों की संख्या प्रति सेकंड कम करता है
सड़क पर दिए गए बिंदु से होकर गुजरने पर।
बदले में ये अधिक समय लेता है एक स्थानीय ढेर के
सड़क के एक हिस्से से बाहर जाने के लिए, वाहन घनत्व और भी अधिक बढ़ जाता है,
जिससे अंततः रुक-रुक कर जाने वाला ट्रैफ़िक बढ़ता है।
ड्राइवर्स को एहसास नहीं होता है कि उन्हें ट्रैफिक जाम दूर तक तोड़ना पडेगा,
जिसका अर्थ है कि वे टक्कर से बचने के लिए कठिन ब्रेक लगाते हैं।
यह ब्रेकिंग की लहर को मजबूत करता है, वाहन से वाहन तक।
और तो और, ड्राइवस मंदी से बाहर आते समय तेजी से ऐक्सेलरैट करते हैं,
यानी वे तेजी से गाड़ी चलाते हैं
यातायात के औसत प्रवाह की तुलना में।
फिर, उन्हें फिर से ब्रेक लगाना पड़ता है, अंततः एक और फीडबैक लूप तैयार होता है
जो ट्रैफ़िक और अधिक रोकने का कारण बनता है।
दोनों मामलों में, ड्राइवर यातायात को बदतर
बनाते हैं क्योंकि उनके पास आगे की स्थितियों की समझ नहीं होती।
स्वयं चालक कारें, जिनमे डेटा जुड़े वाहनों से या सड़क सेंसर से
आगे के ट्रैफिक की स्थिति बताते हैं,
वो वास्तविक समय में फैन्टम ट्रैफिक प्रतिकार करने में सक्षम हो सकता है।
ऐसे वाहन एक समान गति, सुरक्षा की अनुमति, बनाए रखेंगे,
जो समग्र प्रवाह की औसत गति से मेल खाता है,
ट्रैफिक तरंगों को बनने से रोकने में।
ऐसी स्थितियों में जहां पहले से ही एक ट्रैफ़िक तरंग हो,
स्वचालित वाहन यह अनुमान लगाने में सक्षम होगा,
जल्दी और अधिक धीरे ब्रेक लगा पाएगा, एक मानव चालक की तुलना में
और लहर की ताकत को कम कर सकेगा।
और इसके लिए ज़्यादा सेल्फ ड्राइविंग कारें नहीं लगेगी-
हाल के एक प्रयोग में, एक स्वशासी वाहन हर 20 मानव चालकों के लिए पर्याप्त है
ट्रैफिक तरंगों को तोड़ने और रोकने के लिए।
ट्रैफिक जाम सिर्फ एक दैनिक झुंझलाहट नहीं है-
ये घातक घटनाओं का एक प्रमुख कारण है,
व्यर्थ संसाधन, और ग्रह-खतरनाक प्रदूषण का भी कारण है।
लेकिन नई तकनीक ये पैटर्न कम करने में मदद कर सकती है,
हमारी सड़कों को सुरक्षित,
हमारी दैनिक सवारी अधिक कुशल, और हमारी हवा स्वच्छ कर सकती है।
और अगली बार जब आप ट्रैफ़िक में फंसेंगे,
आपको याद दिलाएगा कि जरूरी नहीं अन्य ड्राइवर दुर्भावना से गाड़ी चला रहे हों,
बस सड़क की आगे की स्थिति से अनजान हो कर ड्राइव कर रहे हों।
Az autópályán haladunk,
mikor hirtelen féklámpák végtelen sora jelenik meg előttünk.
Nincs baleset, sem piros lámpa,
nem változott meg a sebességkorlát, és nem szűkült össze az út.
De akkor mi a csudáért van ilyen nagy forgalom?
Ha a forgalom szinte megáll minden látható ok nélkül,
azt nevezzük fantom forgalmi dugónak.
A fantom forgalmi dugó egy kialakulóban lévő jelenség,
mely mintha önálló életet élne, és nagyobb részei összességénél.
Ennek ellenére le tudjuk modellezni ezeket a dugókat,
még az őket formáló elveket is értjük,
és közelebb vagyunk, mint gondolnánk,
az effajta dugók elkerüléséhez a jövőben.
Fantom forgalmi dugó kialakulásához sok autónak kell lennie az úton.
Ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy túl sok autó van ahhoz,
hogy egy adott útszakaszon simán haladjanak,
legalábbis ha minden autós tartja ugyanazt a sebességet
és a másoktól való távolságot.
Ebben a sűrű, de haladó forgalomban
egyetlen apró zavaró hatás elegendő ahhoz, hogy elindítsa azt az eseménysorozatot,
mely forgalmi dugóhoz vezet.
Tegyük fel, hogy egy járművezető kicsit lefékez.
Ezután minden őt követő járművezető kicsit nagyobbat fékez,
és ezzel féklámpák hullámát hozza létre,
mely az úton közlekedő autókon keresztül terjed hátrafelé.
Ezek a megállás-indulás hullámok mérföldeken át tarthatnak az autópályán.
Ha az autók sűrűsége alacsony az úton,
a forgalom egyenletesen halad, mivel az apró zavaró hatásokat,
például az egyes autók sávváltását vagy kanyarban lelassítását
a többi járművezető kiigazítja.
De amint az autók száma meghaladja a kritikus sűrűséget –
általában mikor az autók egymástól kevesebb mint 35 méterre vannak –
a rendszer működése drasztikusan megváltozik.
Dinamikus instabilitást kezd mutatni: az apró zavaró hatások felerősödnek.
A dinamikus instabilitás nemcsak a fantom forgalmi dugókra jellemző –
az esőcseppekért, a homokdűnékért, felhőalakzatokért és sok másért is felel.
Az instabilitás egy pozitív visszajelzési hurok.
A kritikus sűrűség felett
minden újabb jármű csökkenti
az út egy adott szakaszán másodpercenként áthaladó autók számát.
Ez pedig azt jelenti, hogy hosszabb idő, míg egy torlódás eltűnik egy útszakaszról,
így még jobban növekszik a járműsűrűség,
míg végül teljesen megáll.
A vezetők általában nem tudják, hogy jóval a dugó előtt kellene fékezniük,
így végül nagyobbat fékeznek, hogy elkerüljék az ütközést.
Emiatt erősödik a fékezéshullám járműről járműre.
Sőt, a vezetők általában túl hamar gyorsítanak a lassulás után,
tehát próbálnak gyorsabban vezetni,
mint azt a forgalom átlagos menete engedné.
Emiatt újra fékezniük kell: végül újabb visszajelzéshurok alakul ki,
amely még több megállás-elindulást eredményez.
A járművezetők mindkét esetben rontanak a helyzeten,
egész egyszerűen azért, mert nem igazán látják, mi van előttük.
Az önvezető autók, melyek rendelkeznek az előttük lévő forgalom adataival
más autóktól vagy az utakon elhelyezett érzékelőkből,
valós időben ellensúlyozhatják a fantom forgalmi dugókat.
Ezek a járművek biztonságosan egyenletes tempót tartanának,
amely megegyezik a teljes forgalom átlagos sebességével,
így megelőznék a forgalmi hullámok kialakulását.
A már kialakult forgalmi hullámokra
az automatizált jármű felkészülhetne,
hamarabb és fokozatosabban fékezne, mint egy valódi járművezető,
és ezzel csökkentené a hullám erejét.
És ehhez nem kellene olyan sok önvezető autó.
Egy friss tanulmány szerint húsz valódi járművezetőnként egy önvezető autó
már elegendő a forgalmi hullámok enyhítéséhez és megakadályozásához.
A forgalmi dugók nemcsak mindennapos kellemetlenségek,
hanem a halálesetek, az elpazarolt erőforrások
és a bolygónkat fenyegető szennyezés legfőbb okozói is.
De az új technológia segíthet csökkenteni ezeket a mintázatokat,
biztonságosabbá teheti az utakat,
napi ingázásunk hatékonyabbá válhat, a levegő pedig tisztábbá.
És mikor legközelebb egy dugóban ülünk,
ne feledjük, hogy a többi autós nem feltétlenül vezet rosszindulatúan,
egyszerűen nem látják, mi történik előttük az úton és eszerint vezetnek.
고속도로를 잘 달리고 있는데
갑자기 전방의 브레이크등이 줄줄이 켜지기 시작합니다.
그 어떤 사고나 정지 신호도 없고
제한 속도가 바뀌거나 길이 좁아진 것도 아닙니다.
그렇다면 왜 이렇게 심한 교통 체증이 발생한 걸까요?
뚜렷한 이유도 없이 교통이 거의 멈춘 경우를
'유령 정체'라고 부릅니다.
유령 정체는 불시에 생겨나는 현상인데
걷잡을 수 없이 늘어나면서 꼬리를 물게 되는 특징이 있죠.
그렇지만 이 정체 현상의 모형을 만들 수도 있고
이 현상을 만들어내는 원칙을 이해할 수도 있습니다.
여러분이 생각하는 것보다
앞으로 이런 종류의 교통 체증을 예방하는 데에 더 가까이 와있습니다.
유령 정체 현상이 만들어지려면 도로에 차가 많이 있어야 합니다.
그렇다고 차가 너무 많아서
순조롭게 지나기 어려울 만큼 있어야 한다는 건 아닙니다.
적어도 모든 운전자가
일정한 속도와 다른 차와의 간격을 유지한다면요.
차가 많긴 하지만 앞으로 가긴 할 만큼의 교통 상황에서
아주 작은 방해요소만 있어도
연쇄적으로 교통 체증을 유발시킵니다.
한 운전자가 브레이크를 아주 살짝 밟았다고 해봅시다.
그러면 뒤를 따라가던 운전자는 좀 더 세게 브레이크를 밟게 되고
브레이크 등이 물결처럼 퍼져서
뒤따르는 차들에게 밀려들게 됩니다.
이렇게 가다 서다를 반복하는 운전은 고속도로를 따라 쭉 이어지게 됩니다.
도로에 차가 적어 덜 막히면 교통 흐름은 순조로운데
왜냐 하면 방해 요소들, 즉 차로를 바꾸는 차나
굽은 길에서 속도를 낮추는 차와 같은 요소를
다른 운전자들이 완화하기 때문입니다.
하지만 도로에 자동차 대수가 임계 수치를 넘어서면,
보통 자동차 간의 간격이 35m 미만으로 떨어졌을 때인데,
상황이 급격히 바뀝니다.
역학적 불안정성이 높아지는데
작은 방해 요소도 확대되는 겁니다.
이 역학적 불안정성은 유령 정체에만 있는 특징은 아닙니다.
빗방울이나 모래 언덕,
구름의 형태 등에도 적용되죠.
이 불안정성은 양성 피드백 루프입니다.
임계 밀도를 넘어서면 차가 늘어날수록
1초마다 한 지점을 지나는 차의 대수가 줄어듭니다.
결과적으로 밀려있던 차가 그 곳을 빠져나가는 게
더 오래 걸리고 차량이 더욱 더 많아지면서
결국에는 교통 체증을 더욱 심하게 만듭니다.
운전자들은 체증 훨씬 이전에 브레이크를 밟아야 했단 걸 모릅니다.
즉 충돌하지 않기 위해선 브레이크를 더 세게 밟아야 한다는 거죠.
그렇게 되면 여기저기 할 것 없이 누구나 브레이크를 밟아대게 됩니다.
게다가 운전자들은 지체에서 벗어날 때 급격하게 속도를 내는 경향이 있는데
그건 평균적인 교통 흐름보다 더 빠르게 운전을 하려 한다는 말입니다.
그들은 또 다시 브레이크를 밟아야 하고 결국 또 다른 피드백 루프를 만들어서
더 심한 교통 정체를 일으킵니다.
두 가지 경우 모두 운전자들이 정체를 더 심하게 만드는 원인은
그들 앞의 상황에 대해 잘 알지 못하기 때문입니다.
자율주행차는 전방 상황에 대한 정보를
연결된 차량이나 도로 센서에서 받고
실시간으로 유령 정체에 대처할 수 있을 것입니다.
이런 차들은 전체적인 교통 흐름의 평균적인 속도에 알맞은
일정한 속도와 안전 수칙을 준수하여서
정체가 생기는 걸 예방할 수 있겠죠.
이미 교통량이 증가한 상황에서는
자율주행차가 그것을 미리 예측해서
사람보다 더 일찍, 더 완만하게 브레이크를 밟을 수 있을 겁니다.
그렇게 되면 정체의 길이를 줄일 수 있습니다.
그렇게 많은 자율주행차가 필요하진 않을 겁니다.
최근 연구는 운전자 20명당 자율주행차 한 대로도
교통 정체를 줄이고 방지하는 데 충분하다고 합니다.
교통 정체는 일상적인 골칫거리일 뿐만 아니라
사망 사고와 자원 낭비,
지구를 위협하는 오염의 주원인입니다.
그러나 새로운 기술은 이런 체증을 감소시키는 데에 도움이 될 것이고,
도로를 더 안전하게 만들면서
매일 출퇴근을 더 효율적으로 만들고 공기를 더 깨끗하게 해줄 겁니다.
만약 다음에 정체 구간에 잡힌다면
다른 운전자들이 운전을 이상하게 하는 게 아니라
단지 앞의 상황을 잘 모르고 있단 걸 기억한다면 좀 도움이 될 겁니다.
그리고 안전 운전하세요.
Vocês estão a percorrer a rodovia quando, de repente,
filas infinitas de luzes de travagem aparecem à vossa frente.
Não há nenhum acidente, nenhum semáforo,
nem mudança no limite de velocidade ou estreitamento da faixa de rodagem.
Então porque é que há tanto trânsito?
Quando o trânsito fica quase parado sem razão aparente,
chama-se engarrafamento fantasma.
Um engarrafamento fantasma é um fenómeno emergente
cujo comportamento assume vida própria,
maior que a soma das partes.
Mas, apesar disso, conseguimos definir esses engarrafamentos
e até entender os princípios que os provocam
e estamos mais próximos do que pensam
de evitar esse engarrafamento no futuro.
Para ocorrer um engarrafamento fantasma, é preciso haver muitos carros na estrada.
Isso não significa que há demasiados carros
para passar sem dificuldade por um trecho da rodovia,
pelo menos se todos os condutores mantiverem a mesma velocidade e distância
dos outros condutores.
Neste trânsito denso mas fluido
basta uma pequena interferência
para desencadear a série de eventos que levam ao engarrafamento.
Digamos que um condutor trava levemente.
Cada condutor seguinte trava um pouco mais forte,
criando uma onda de luzes de travagem que se propaga para trás
por todos os carros na estrada.
Essas ondas de "trava e acelera" podem encher a rodovia por quilómetros.
Com uma baixa densidade de carros na estrada,
o tráfego flui tranquilamente, porque as pequenas interferências,
como carros a mudar de faixa ou diminuindo de velocidade numa curva
são absorvidas pelos ajustes de outros condutores.
Mas quando o número de carros na estrada atinge uma quantidade crítica,
geralmente quando o espaço entre os carros é menos de 35 metros,
o comportamento do sistema muda drasticamente.
Começa uma instabilidade dinâmica, em que as pequenas interferências são ampliadas.
A instabilidade dinâmica não é exclusiva do engarrafamento fantasma.
Também é responsável pelas gotas de chuva,
pelas dunas, pelos desenhos nas nuvens e não só.
A instabilidade é um circuito de retorno positivo.
Acima da quantidade crítica,
qualquer veículo a mais reduz o número de carros por segundo
que passam por um determinado ponto da estrada.
Isso significa que uma aglomeração local
demora mais tempo a sair de uma secção da estrada,
aumentando ainda mais a densidade do trânsito
o que acaba por agravar o trânsito "trava e acelera".
Os condutores habitualmente não percebem
que precisam de travar antes do engarrafamento,
e acabam por ter que travar bruscamente para evitar uma colisão.
Isso reforça a onda de travagens entre os veículos.
E mais, os condutores costumam acelerar rapidamente após a redução da velocidade,
ou seja, tentam conduzir mais depressa que o fluxo médio do trânsito em frente.
Então, têm de travar novamente, gerando outro circuito de retorno
que causa mais tráfego "trava e acelera"
Em ambos os casos, os condutores pioram o trânsito
porque não têm noção da situação à frente deles.
Os veículos autónomos equipados com dados sobre as condições do trânsito em frente
de veículos interligados ou através de sensores na estrada
podem neutralizar o engarrafamento fantasma em tempo real.
Esses veículos manterão uma velocidade uniforme, mantendo a segurança,
compatível com a velocidade média do fluxo geral,
evitando que se formem as ondas de engarrafamento.
Em situações em que já há ondas de engarrafamento,
o veículo autónomo conseguirá prevê-las,
travando antes e mais gradualmente do que um condutor humano
e reduzindo a intensidade da onda.
E não serão necessários muitos veículos autónomos.
Num teste recente, um veículo autónomo por cada 20 condutores humanos
foi suficiente para atenuar e evitar ondas de engarrafamento.
Os engarrafamentos não são apenas um incómodo diário:
são uma importante causa de acidentes,
um desperdício de recursos e uma poluição ameaçadora para o planeta.
Mas as novas tecnologias podem ajudar a reduzir esses padrões,
tornando as estradas mais seguras,
os nossos trajetos diários mais eficientes e o nosso ar mais limpo.
E, quando estiverem presos no trânsito,
lembrem-se de que nem sempre os outros estão a dirigir com má vontade,
só que não estão a par das condições da estrada à sua frente,
e conduzam adequadamente.
Você está percorrendo a rodovia
quando, de repente, fileiras infinitas de luzes de freio aparecem à frente.
Não houve acidente, nem há semáforo,
nem mudança no limite de velocidade ou estreitamento da pista.
Então por que @#$%! há tanto trânsito?
Quando o tráfego fica obstruído sem razão aparente,
chamamos de congestionamento fantasma:
um fenômeno emergente cujo comportamento assume vida própria,
maior que a soma de suas partes.
Mas, apesar disso, conseguimos moldar esses congestionamentos
e até entender os princípios que os definem.
Estamos mais próximos do que pensamos
de evitar esse tipo de engarrafamento no futuro.
Pro congestionamento fantasma acontecer, precisa haver muitos carros na pista.
O que não significa que haja carros demais
para passar facilmente por um trecho da rodovia,
pelo menos não se todo motorista mantiver a mesma velocidade e distância
dos outros motoristas.
Nesse tráfego denso, mas fluido,
é necessária apenas uma pequena interferência
para desencadear a série de eventos que levam ao congestionamento.
Imagine que um motorista freie devagar.
Cada motorista que segue freia um pouco mais bruscamente,
criando uma onda de luzes de freio que se propaga para trás
pelos carros da pista.
Essas ondas de "breca e acelera" podem percorrer a rodovia por quilômetros.
Com baixa densidade de carros na pista,
o tráfego anda tranquilamente, porque pequenas interferências,
como carros mudando de faixa ou diminuindo a velocidade na curva,
são compensadas e absorvidas por outros motoristas.
Mas quando o número de carros na pista chega a uma quantidade crítica,
geralmente quando o espaço entre os carros é menor do que 35 m,
o comportamento desse sistema muda drasticamente.
Começa uma instabilidade dinâmica: pequenas interferências se ampliam.
A instabilidade dinâmica não é exclusiva do congestionamento fantasma.
Também é responsável por gotas de chuva, dunas de areia, desenhos nas nuvens etc.
A instabilidade é um circuito de retorno positivo.
Acima da quantidade crítica,
qualquer veículo a mais reduz o número de carros por segundo
passando por um determinado ponto da pista.
Isso significa que leva mais tempo
pra uma aglomeração local se mover de um ponto da pista,
aumentando a quantidade de veículos,
o que acaba por ampliar o tráfego "breca e acelera".
Motoristas não percebem que precisam frear bem antes do engarrafamento,
assim, precisam frear mais bruscamente para evitar uma colisão.
Isso fortalece a onda de freagens entre os veículos.
E motoristas acabam acelerando rapidamente após uma diminuição de velocidade,
ou seja, tentam dirigir mais rápido que o fluxo médio do tráfego atrás deles.
Então eles têm que frear novamente, gerando outro circuito de retorno
que leva a mais tráfego "breca e acelera".
Nos dois casos, os motoristas pioram o trânsito
apenas porque não têm noção da situação à frente deles.
Veículos autônomos equipados com dados sobre as condições do trânsito à frente
de veículos conectados ou sensores na rodovia
podem neutralizar o congestionamento fantasma em tempo real.
Os veículos manteriam uma velocidade uniforme, permitindo a segurança,
compatível com a velocidade média do fluxo geral,
evitando que se formem as ondas de congestionamento.
Em situações em que elas já existem,
o veículo autônomo conseguiria prevê-las,
freando antes e mais gradualmente do que um motorista humano
e reduzindo a intensidade da onda.
E não seriam necessários tantos veículos autônomos.
Em um teste recente, 1 veículo autônomo para 20 motoristas humanos
foi suficiente para atenuar e evitar ondas de congestionamento.
Congestionamentos não são apenas um incômodo diário:
são uma importante causa de fatalidades,
desperdício de recursos e poluição ameaçadora para o planeta.
Mas novas tecnologias podem ajudar a reduzir esses padrões,
tornando as estradas mais seguras,
nossos trajetos diários mais eficientes e nosso ar mais limpo.
E, quando estiver preso no trânsito,
lembre-se de que nem sempre os outros estão dirigindo com má vontade,
apenas não estão a par das condições da pista à frente,
e dirija adequadamente.
Conduci pe autostradă, când dintr-o dată,
apar în fața ta nenumărate faruri de frânare.
Nu este niciun accident, niciun semafor roșu,
nicio schimbare în viteza de mers sau vreo îngustare a drumului.
Așadar, de ce este atât de mult trafic?
Când traficul se blochează fară un motiv anume,
acesta e denumit ambuteiaj fantomă.
Ambuteiajul fantomă este un fenomen neașteptat
al cărui comportament e foarte complex, și e mai mare decât suma părților.
În ciuda acestui fapt, putem modela aceste ambuteiaje,
și chiar să înțelegem principiile ce contribuie la apariția lor,
și suntem mai aproape decât vă imaginați
să prevenim apariția acestui tip de trafic.
Pentru a apărea ambuteiajul fantomă e nevoie de multe mașini pe șosea.
Asta nu înseamnă ca sunt prea multe mașini
pentru a circula normal,
asta doar dacă fiecare șofer păstrează o viteză și o distanță constantă
față de ceilalți șoferi.
În acest trafic dens, dar care încă e în mișcare,
este nevoie doar de o perturbare minoră care să pornească un lanț de evenimente
care va cauza un ambuteiaj fantomă.
Să spunem că un șofer frânează puțin.
Fiecare șofer din spatele lui va frâna apoi puțin mai mult,
creând un val de lumini de frânare care se propagă înapoi
printre mașinile de pe șosea.
Aceste valuri „oprește-și-pornește” se pot propaga pe kilometri întregi.
Cu o densitate mică de mașini pe șosea,
traficul nu se oprește, pentru că perturbările minore
precum schimbarea benzii sau încetinirea unei mașini într-o curbă,
sunt anulate de ajustările făcute de alți șoferi.
Dar odată ce numărul mașinilor depășește o anumită limită,
de obicei când mașinile au o distanță mai mică de 35 metri între ele,
comportamentul traficului se schimbă dramatic.
Încep să apară instabilități dinamice care amplifică perturbările minore.
Instabilitatea dinamică nu este întâlnită doar în cazul ambuteiajelor fantomă,
ci afectează și picăturile de ploaie, dunele de nisip, forma norilor și altele.
Instabilitatea acționează printr-un feedback pozitiv.
Peste densitatea limită,
orice extra vehicul reduce numărul mașinilor care trec într-o secundă
printr-un anumit punct de pe șosea.
Acest lucru duce la mărirea timpului în care un grup de mașini
parcurge o anumită distanță, densitatea vehiculelor crescând și mai mult
și contribuind în final la apariția traficului „oprește-și-pornește”.
Șoferii nu realizează că trebuie să frâneze mult înaintea ambuteiajului
și ajung să frâneze mai puternic pentru a nu lovi mașina din față.
Acest lucru îi face și pe ceilalți șoferi să frâneze mai puternic.
Mai mult, șoferii tind
să accelereze mai mult după o oprire,
ceea ce înseamnă că încearcă să conducă mai repede decât cei din fața lor.
Din această cauză, trebuie să frâneze din nou, producând în final o altă buclă
ce creează mai mult trafic „oprește-și-pornește”.
În ambele cazuri, șoferii înrăutățesc traficul
prin simplul fapt că nu știu ce se află în fața lor.
Mașinile care se conduc singure, cu ajutorul informațiilor despre trafic,
obținute de la alte mașini sau de la senzori amplasați pe șosea,
ar putea preveni traficul fantomă.
Aceste vehicule ar putea păstra o viteză constantă și sigură
care să fie egală cu viteza medie a celorlalte vehicule,
prevenind astfel blocajele în trafic.
În situațiile în care există deja un blocaj,
vehiculul autonom va fi capabil să îl anticipeze,
frânând mai devreme și mai treptat decât ar face-o o persoană,
reducând astfel mărimea blocajului.
Și nu va fi nevoie de foarte multe mașini care se conduc singure.
Într-un experiment recent, o singură mașină autonoma din 20 obișnuite
a fost de ajuns pentru a micșora și preveni blocajele în trafic.
Ambuteiajele nu sunt doar enervante,
sunt și cauza multor decese,
a multor resurse risipite și a poluării care ne amenință planeta.
Dar noile tehnologii ne pot ajuta,
făcând drumurile mai sigure,
transportul de zi cu zi mai eficient și aerul mai curat.
Și data viitoare când ești blocat în trafic,
ar fi util să îți amintești că alți șoferi nu conduc neapărat cu răutate,
ci că pur și simplu nu cunosc condițiile din fața lor - și condu corespunzător.
Едете вы себе по автомагистрали
и вдруг видите перед собой бесконечные ряды тормозных огней.
Впереди нет ни аварии, ни красного сигнала светофора,
ни дополнительных ограничений скорости или сужения дороги.
Так с какой же радости там образовалась такая большая пробка?
Ситуация, когда движение автомобилей замедляется без каких-либо видимых причин,
называется фантомный затор.
Фантомный затор — это стихийное явление,
образующееся само по себе и превосходящее по масштабу
совокупность действий его участников.
При этом фантомные заторы можно смоделировать,
и мы знаем, почему они возникают.
Более того, человечество сегодня оказалось намного ближе
к предотвращению фантомных заторов, чем раньше.
Фантомный затор образуется, когда на дороге оказывается много автомобилей.
Но случается он не потому, что поток автомобилей начинает превосходить
пропускную способность определённого участка дороги —
даже при большом скоплении машин пробки не возникали бы,
если бы водители поддерживали одинаковую скорость и дистанцию.
В плотной, но тем не менее движущейся колонне автомобилей
достаточно малейшей помехи, чтобы запустить цепь событий,
которые приведут к образованию затора.
Предположим, кто-то из водителей немного притормозит.
Тогда каждый следующий за ним водитель затормозит чуть сильнее,
и в результате на дороге образуется целая волна торможений.
Такие стоп-волны могут растянуться на много километров.
Если плотность движения низкая,
поток движется плавно, поскольку водители успевают подстроиться
под незначительные помехи, созданные другими автомобилистами,
например смену полосы движения или притормаживание на изгибах дорог.
Но как только число автомобилей превышает критическую плотность, —
как правило, это происходит,
когда расстояние между автомобилями становится меньше 35 метров,—
движение транспорта в корне меняется.
При этом создаётся динамическая неустойчивость,
а именно усиливается воздействие даже самых незначительных помех.
Динамическая неустойчивость характерна не только для фантомных пробок,
она наблюдается также при формировании дождевых капель,
песчаных дюн, облаков и других явлений.
Неустойчивость представляет собой положительную обратную связь.
При превышении критической плотности
с каждым дополнительным автомобилем снижается число транспортных средств,
способных за одну секунду проехать конкретный участок дороги.
Это, в свою очередь, затрудняет прохождение проблемного участка,
отчего плотность потока только увеличивается,
что в конечном итоге приводит к образованию ещё бóльших заторов.
Водители не всегда осознают,
что при плотном движении снижать скорость следует заранее,
до того, как автомобиль оказался в зоне затора.
И в результате, чтобы избежать столкновения,
им приходится резко тормозить.
Это усиливает волну торможений от автомобиля к автомобилю.
Более того, выехав из пробки, водители, как правило, начинают резко ускоряться,
то есть едут быстрее, чем средняя скорость потока впереди них.
И затем им снова приходится тормозить,
из-за чего снова возникает цепь обратной связи и образуются новые заторы.
В обоих случаях дорожную ситуацию ухудшают сами водители просто потому,
что у них нет чёткого представления о движении впереди идущего транспорта.
А вот беспилотники, оборудованные системой коммуникаций
с другими автомобилями и датчиками дорожного движения,
смогут получать информацию об обстановке на дорогах
в режиме реального времени
и таким образом предупреждать образование фантомных пробок.
Беспилотники будут поддерживать постоянную и безопасную скорость,
равную средней скорости потока,
предотвращая тем самым образование тормозных волн.
Если же на пути беспилотника всё же образовалась стоп-волна,
полностью автоматизированный автомобиль сможет её предвидеть
и снизит скорость быстрее и более плавно, нежели человек,
тем самым уменьшив интенсивность волны.
Для достижения результата не обязательно участие многих беспилотников.
Согласно недавнему эксперименту,
на 20 водителей достаточно всего одного беспилотника,
чтобы сдержать и предупредить образование стоп-волны.
Пробки не только создают неудобства в повседневной жизни —
они являются главной причиной смертности на дорогах,
ведут к нерациональному использованию ресурсов и угрожают экологии планеты.
Но новые технологии способны уменьшить негативные последствия пробок,
сделав наши дороги безопаснее,
ежедневные поездки — эффективнее, а воздух вокруг нас — чище.
И когда вы в следующий раз попадёте в пробку,
вспомните, что другие водители, возможно, едут медленно вовсе не назло вам, —
они всего лишь подстраиваются под ситуацию на дороге,
не имея полного представления о движении впереди идущего транспорта.
คุณกำลังขับรถอยู่บนทางหลวง แล้วจู่ ๆ
ก็มีไฟเบรกรถปรากฏขึ้นอยู่หน้าคุณเต็มไปหมด
ไม่มีอุบัติเหตุ ไม่มีไฟจราจร
ไม่ได้มีการเปลี่ยนการจำกัดความเร็ว หรือถนนแคบลง
แล้วเป็นเพราะ @#$%! อะไร ถึงได้รถติดขนาดนี้
เมื่อการจราจรติดขัด โดยไม่มีสาเหตุที่ชัดเจน
เราเรียกว่า รถติดลวง
รถติดลวงเป็นปรากฎการณ์ ที่เกิดขึ้นอย่างกระทันหัน
ซึ่งปรากฏการณ์นี้ควบคุมได้ยาก และไม่ได้เกิดขึ้นโดยเดี่ยว ๆ
แต่อย่างไรก็ตาม เราสามารถจำลองสถานการณ์รถติดแบบนี้ได้
และยังเข้าใจหลักการ ที่ทำให้เกิดขึ้นได้อีกด้วย
และเราก็เข้าใกล้เป้าหมาย
ที่จะป้องกันรถติดแบบนี้ได้ ในอนาคตอันใกล้นี้แล้ว
การที่จะเกิดรถติดลวงได้นั้น ต้องมีรถเป็นจำนวนมากบนถนน
แต่ไม่ได้หมายความว่า การมีรถจำนวนมากวิ่งอยู่บนถนน
จะทำให้การจราจรติดขัด
อย่างน้อยนี่จะไม่เกิดขึ้นถ้ารถทุกคัน รักษาความเร็วและระยะห่างที่เท่ากัน
จากรถคันอื่น ๆ
ในการจราจรที่หนาแน่น แต่ยังเคลื่อนตัวได้อยู่นี้
แค่มีการรบกวนเล็กน้อย ก็สามารถทำให้เกิดเหตุการณ์ลูกโซ่
ที่ทำให้เกิดรถติดได้
สมมุติว่ามีรถคันหนึ่งเบรกนิดเดียว
รถคันอื่น ๆ ที่ตามมาก็จะเบรก มากกว่าเดิมอีกเล็กน้อย
ทำให้เกิดคลื่นของไฟเบรก ที่ถ่ายทอดไปด้านหลัง
ตามรถที่อยู่บนถนน
คลื่นหยุด ๆ ไป ๆ เหล่านี้สามารถ ถ่ายทอดไปบนทางหลวงได้หลายกิโลเมตร
เมื่อมีรถบนถนนไม่หนาแน่น
การจราจรก็จะลื่นไหล เนื่องจากการรบกวนเล็กน้อย
เช่น รถเปลี่ยนเลน หรือชะลอตรงทางโค้ง
รถคันอื่น ๆ สามารถปรับตัวตามได้ทัน
แต่เมื่อจำนวนรถบนถนน หนาแน่นเกินค่าวิกฤติค่าหนึ่ง
ซึ่งโดยทั่วไปคือเมื่อรถอยู่ห่างกัน น้อยกว่า 35 เมตร
พฤติกรรมของระบบ ก็จะเปลี่ยนไปอย่างมาก
ทำให้เกิดความไม่เสถียรในการเคลื่อนที่ ซึ่งก็แปลว่าการรบกวนเล็กน้อยจะถูกขยายขึ้น
ความไม่เสถียรในการเคลื่อนที่นี้ ไม่ได้เกิดขึ้นแค่ในรถติดลวงเท่านั้น
แต่ยังมีส่วนในการสร้างหยดน้ำฝน เนินทราย รูปแบบเมฆ และอื่น ๆ
ความไม่เสถียรนี้ เป็นวงจรแบบกระตุ้นย้อนกลับ
เมื่อเลยความหนาแน่นวิกฤติไปแล้ว
จำนวนรถที่เพิ่มขึ้นมา จะลดจำนวนรถต่อวินาที
ที่ผ่านจุดจุดหนึ่งบนถนน
ซึ่งก็จะทำให้ต้องใช้เวลานานขึ้น เพื่อให้รถกลุ่มหนึ่ง
เคลื่อนที่ออกจากส่วนหนึ่งของถนน ทำให้ความหนาแน่นของรถเพิ่มขึ้นไปอีก
ซึ่งในที่สุดก็จะทำให้เกิด รถติดแบบหยุด ๆ ไป ๆ มากขึ้น
คนขับรถมักจะไม่ได้สังเกตว่า ต้องเริ่มชะลอก่อนที่จะถึงส่วนที่รถติด
ซึ่งนั่นทำให้คันหลัง ๆ ต้องเบรก แรงขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อไม่ให้ชนคันหน้า
การทำเช่นนี้ทำให้คลื่นการเบรก จากรถสู่รถแรงขึ้นเรื่อย ๆ
นอกจากนี้ คนมักจะชอบเร่งรถเร็วเกินไป หลังจากที่หยุดช้าลง
ซึ่งก็คือการพยายามขับรถเร็วกว่า
ความคล่องตัวของจราจร ที่อยู่ด้านหน้า
จากนั้นก็จะต้องเบรกอีกครั้ง ในที่สุดก็จะทำให้เกิดวงจรย้อนกลับอีก
ทำให้เกิดการจราจรแบบหยุด ๆ ไป ๆ
ในทั้งสองกรณีนี้ คนขับรถทำให้รถติดขึ้น
เพียงเพราะว่าพวกเขาไม่สามารถ ประเมินสภาพการจราจรด้านหน้าได้ดีพอ
รถที่ขับได้ด้วยตนเองที่มีข้อมูล สภาพการจราจรด้านหน้า
จากรถที่เชื่อมต่อด้วย หรือเซ็นเซอร์บนถนน
อาจจะสามารถแก้ปัญหา รถติดลวงได้แบบเรียลไทม์
รถเหล่านี้จะควบคุมให้ขับด้วย ความเร็วที่เท่ากันและเว้นระยะได้ปลอดภัย
เข้ากันกับความเร็วเฉลี่ย ของความคล่องตัวโดยรวมได้
ทำให้ไม่เกิดคลื่นการจราจรขึ้น
ในสถานการณ์ที่ มีรถติดอยู่แล้ว
รถอัตโนมัติ จะสามารถคาดเดาได้
ทำให้เบรกได้ล่วงหน้าอย่างไม่กระทันหัน มากกว่าการใช้คนขับรถ
และลดความรุนแรงของคลื่น
และก็ไม่ได้ต้องใช้รถที่ขับได้ด้วยตนเอง หลายคันมาก
ในการทดลองเมื่อเร็ว ๆ นี้ รถอัตโนมัติหนึ่งคันต่อรถที่ใช้คนขับ 20 คัน
ก็เพียงพอที่จะลด และป้องกันการเกิดคลื่นจราจรได้
รถติดนั้นไม่ได้เป็นเพียง ความน่ารำคาญในชีวิตประจำวันเท่านั้น
แต่ยังเป็นสาเหตุหลักของอุบัติเหตุ
การสูญเสียทรัพยากร และมลพิษที่เป็นอันตรายต่อโลกอีกด้วย
แต่เทคโนโลยีใหม่นี้จะช่วยลด รถติดแบบนี้ได้
ทำให้ถนนของเราปลอดภัยมากขึ้น
การเดินทางประจำวันของเรามีประสิทธิภาพขึ้น และอากาศของเราสะอาดขึ้น
และครั้งต่อไปที่คุณเจอรถติด
คุณอาจจะรู้สึกดีขึ้นเมื่อรู้ว่าคนขับรถ คนอื่น ๆ อาจจะไม่ได้ขับรถอย่างไม่ใส่ใจ
แต่อาจจะแค่ไม่รู้ถึงสภาพถนนด้านหน้า และขับตาม ๆ กันไปเท่านั้น
Otobanda yol alıyorsunuz
ve bir anda sonsuz sıralı stop lambaları ötede görünüyor.
Kaza yok, trafik ışıkları yok,
hız limitinde bir değişiklik yok ya da yol daralmıyor.
Peki neden bu kadar trafik var?
Trafik görünür bir sebep olmadan durma noktasına geldiğinde
buna aldatıcı trafik sıkışıklığı deniyor.
Aldatıcı trafik sıkışıklığı acil bir hadise,
bu kontrolden çıkan ve parçalarının toplamından büyük olan bir hareket.
Fakat buna rağmen, sıkışıklıkları örnek olarak alabiliriz,
hatta onları şekillendiren prensipleri de anlayabiliriz
ve gelecekte bu tür bir trafiği engellemeye
düşündüğünüzden daha çok yaklaşabiliriz.
Aldatıcı trafik sıkışıklığının ortaya çıkması için
yolda çok fazla araba olması gerekir.
Bu, ille de çok fazla sayıda arabanın
şeritten kolayca geçmesi anlamına gelmez,
en azından her sürücü, diğer sürücülere nazaran
aynı hızda gitmeyip aynı alanı bırakmadığında böyle olur.
Böyle yoğun ama akıcı olan bir trafikte,
trafik sıkışıklığına yol açan olaylar dizisini başlatmak için
ufacık bir rahatsızlık yeterli.
Diyelim ki bir sürücü hafifçe frene bastı.
Ardından gelen her sürücü frene biraz daha sert basacak,
böylece, yol boyunca arkada yer alan arabalara da yayılan
stop lambaları dalgası oluşacak.
Bu dur kalk dalgaları, otoban boyunca kilometrelerce sürebilir.
Az yoğun olan yoldaki arabalarla trafik kolayca akar
çünkü şerit değiştiren
ya da yavaşlama eğilimindeki şahsi araçların
verdiği küçük rahatsızlıklar
diğer sürücülerin uyumuyla sönümlenir.
Fakat yoldaki arabaların sayısı kritik yoğunluğu bir kez aştığında
arabalar birbirlerine genellikle 35 metre uzaklıkta duruyor olurlar,
böylece sistemin hareketi çarpıcı biçimde değişir.
Dinamik dengesizlik açığa çıkmaya başlar,
bunun anlamı, küçük rahatsızlıkların güçlenmesidir.
Dinamik dengesizlik, aldatıcı trafik sıkışıklığına özel bir şey değildir,
ayrıca yağmur damlalarından, kum tepeciklerinden, bulut dağılımlarından
ve daha birçok şeyden de sorumludur.
Dengesizlik, pozitif geri bildirim döngüsüdür.
Kritik yoğunluğun üzerindeki her ekstra araç
yol üzerinde verilen bir noktanın içinden geçerek
saniyedeki araba sayısını düşürür.
Bu, dolayısıyla yolun bir bölümünden çıkmak için
şehir içi zincirleme kaza olma süresini uzattığı anlamına gelir,
bu da araç yoğunluğunu daha çok arttırır
ve sonunda trafiğin dur kalk hâline gelmesine yol açar.
Sürücüler trafik sıkışıklığından çok uzakta
ve önceden fren yapmaları gerektiğini fark etmeye yatkın değillerdir,
bu da çarpışmadan kaçınmak için daha sert fren yapmalarıyla sonuçlanır.
Bu, fren dalgasını araçtan araca değişerek güçlendirir.
Dahası, sürücüler durgunluktan çıkmak için süratle hızlanmaya meyillidir,
yani arabayı ortalama bir trafik akışından
daha hızlı sürmeyi denerler.
Sonra, yine fren yapmak zorunda kalırlar,
sonunda daha çok dur kalk bir trafiğe sebep olan
bir başka geri bildirim döngüsü oluştururlar.
Her iki durumda da, sürücüler trafiği daha kötüleştirirler
çünkü yolun ilerisindeki trafik durumlarını iyi algılayamazlar.
Bağlantılı araçlardan yol sensörlerine kadar
ilerideki trafik durumlarına dair verilerle donanmış olan arabalar,
aldatıcı trafiği, gerçek zamanlı olarak etkisiz hâle getirebilirler.
Bu araçlar genel akışın ortalama hızıyla eşleşen
sabit bir hızı ve güvenliği sürdürürler
ve trafik dalgalarının oluşumunu engellerler.
Hâlihazırda trafik dalgası olan durumlarda,
otomatik araç bunu öngörüp
ve insan bir sürücüye nazaran daha kademeli olarak erkenden fren yapar
ve dalganın gücünü düşürür.
Bu durum çok fazla sürücüsüz aracı kapsamaz.
Son bir deney, her 20 insan sürücüye karşılık,
bir sürücüsüz arabanın
trafik dalgalarını azaltmak ve engellemek için yeterli olduğunu ortaya koydu.
Trafik sıkışıklıkları sadece her gün olan bir sıkıntı değildir,
ölümcül olayların, boşa gitmiş kaynakların
ve gezegeni tehdit eden kirliliğin temel sebepleridir.
Fakat yeni teknoloji, bu modelleri azaltmaya yardımcı olabilir,
yollarımızı daha güvenli,
günlük seyahatlerimizi daha etkili hâle getirebilir ve havayı temizleyebilir.
Bir sonraki sefer trafikte sıkışıp kaldığınızda
diğer sürücülerin ille de haince araba kullanmaları gerekmediğini
ama sadece ilerideki trafikten haberdar olmadıklarını
ve buna göre araba sürmeleri gerektiğini
bu video size hatırlatmaya yardımcı olabilir.
你正在高速公路上开着车，突然间，
前方出现了无数排刹车灯。
没有事故，也没有红灯，
限速没有变化，路也没有变窄。
那么，为什么路突然变得这么堵？
当交通没有缘由的停滞时，
这种现象被称为“幽灵堵车”。
幽灵堵车是一种突发现象，
很难加以控制， 且整体状况比各部分之和还糟糕。
但尽管如此，我们事实上可以 对这类拥堵建立模型，
甚至理解它们形成的原理——
想要在将来避免此类交通拥堵，
事实上，我们其实已经比你 想象的还要更进一步了。
幽灵拥堵的形成需要 路上有很多辆车。
这不一定意味着车太多了
以至于无法顺利通过某一路段，
至少当每个司机都与其他司机保持 一致的速度和间距时，
幽灵堵车就不会发生。
在这密集但流动着的车流中，
只要有细微的变动 就会造成连锁反应，
导致堵车。
比如一个司机稍稍踩了刹车。
后面的每一个司机就会 踩刹车踩得更重，
致使路上的车辆形成
一条向后延伸的刹车灯浪。
这种停停走走的情况 可以在高速公路上绵延数英里。
当路上车流密度较低时，
交通会很顺畅，因为小的干扰，
比如个别车辆变道或弯道减速，
可以被其他司机的调整所抵消。
但是一旦路上车辆的数量 超过临界密度时——
一般来说指车距小于 35 米——
整个系统的行为 就会发生巨大变化。
首先会出现动态不稳定性， 也就是说小的干扰会被放大。
动态不稳定性并不是 幽灵堵车所特有的——
它也存在于雨滴、沙丘、 云朵形态等等。
这种不稳定性是种正反馈回路。
在临界密度之上时，
任何额外的车辆都会降低 每秒通过路上某一点
汽车的数量。
这反过来意味着需要更长的时间 才能让局部的一队车辆
通过某段道路， 更进一步增加了车流密度，
最终导致了停停走走的交通。
司机往往意识不到他们要 远在堵车之前就刹车，
这意味着他们最后要狠狠的刹车 来避免撞车。
这加强了车与车之间刹车的传递。
更糟糕的是，司机在减速后 往往会加速过快，
也就是说他们会比
后方的平均车流开得更快。
然后，他们必须再次刹车， 最终形成另一个反馈回路，
造成更多停停走走的拥堵。
在这两种情况中，司机让 堵车变得更糟糕了
仅仅因为他们不能很好地 预知前方的车况。
自动驾驶汽车配有前方路况的数据，
这些数据来自于 互联的车辆或路况传感器，
可能可以实时避免幽灵堵车。
在保证安全的情况下 这些车辆会保持一致的速度，
和整体车流的平均速度匹配，
进而避免拥堵车潮的形成。
在已经存在拥堵车潮的情况下，
自动驾驶汽车可以进行预测，
相比人类司机更早 并且更缓慢地刹车，
从而降低拥堵车潮的强度。
这并不需要很多辆 自动驾驶汽车就能实现——
在最近的一次实验中，每 20 名人类司机 对应一辆自动驾驶汽车，
就足以缓解并预防拥堵车潮形成。
堵车不仅仅是日常的烦恼，
还是意外死亡、资源浪费
和地球污染的主要原因。
但是新型技术 可以帮助减缓这些状况，
让我们的道路更加安全、
日常通勤更加有效、 空气更加清洁。
下次你再遇到堵车时，
这样想想也许会有帮助： 其他司机并不一定是存心这样的，
他们只是无法预测前方的路况， 并相应地调整驾驶策略。
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。