堵车,堵心。莫名其妙的堵车更让人堵心。我们常会碰到这样的情况:没有车祸、没有道路损毁,车流也不稠密,但是照堵不误。
这是怎么回事?一些有心的数学家、电脑专家决定“打破砂锅问到底”,通过数学建模、电脑模拟,他们在一番研究之后得出一种意见:如果人像鱼或者蚂蚁那样善于协同,拥有高效的集体行动能力,许多堵车或可避免。换句话说,眼下接连不断堵车的主要原因,往往是司机们的集体无序。
同时科学家们还有个观点:如果是车辆数量超过道路承载能力而造成拥堵,再研究也白搭。
一人刹车,掀起“堵塞波”
说起来堵车也是件很有历史的事,考古学家在庞贝古城遗址就发现了“堵马车”的迹象。如今的堵车,制造着呈几何级数增长的经济损失。在英国,交通堵塞每年引起的经济损失已高达200亿-300亿英镑;在美国,每年人们遭堵车的时间累加起来超过50万年,经济损失1000亿美元。
更可怕的是,当我们在车里咬牙忍受着慢火炖汤般的煎熬,一批批新车、新司机还在往路上挤。据统计,目前全球车辆总数已经超过7.5亿,而每年新增5000万辆,这样到2025年,车辆将增加一倍。
是该积极寻找应对之道了。科学家们不约而同回到上世纪50年代寻找灵感,当时,数学家麦克·詹姆斯·莱特希尔提出了用“波论”研究车流和拥堵的想法。“波论”,指的是一种连锁反应。德国一位研究者波利斯·卡纳发现,在通畅车流和全面拥堵之间,有个“中间状态”:尽管车子在动,但如同橡胶一般“粘连在一起行进”;此时,如果每辆车都能以相同的车速前进,保持好前后左右的间隔距离,就像接受检阅的军车方阵那般,肯定没问题;可惜司机们不可能是训练有素的士兵,各人的反应能力、技术水平不同,很容易就会有辆车开快了或开歪了,于是减速甚至踩刹车,这便立即引起后面车辆连锁反应——引发一个“堵塞波”。
英国埃克塞特大学的研究团队最近建立了一个电脑模型,模拟道路上的突发状况,比如货车猛然变道。他们发现,当车辆在某种特定的密度状态下“粘连”着前行时,只要有一个司机反应不当,就会引发一个规模很大的“刹车波”,“刹车波”可往后传递好几英里,造成交通瘫痪——有人将此称作“堵车蝴蝶效应”。
局部“小簇拥”,全路大拥堵
日本的研究者实地观察研究了这种“波”。他们让22辆汽车开上一条单向环路,要求司机们以每小时30公里的速度匀速前进。一开始,车流行进顺畅,但不久,个别的减速、刹停开始出现,然后此起彼伏,频率渐高,最后发生了大拥堵。研究人员发现,堵车的过程有两段,在大拥堵之前,先出现的是局部的“小规模的车辆簇拥”;而“小簇拥”变成大拥堵,是因为司机们对行车途中“插曲”的反应和应对措施不一,行为无序导致了交通状况的“失序”。
科学家们据此提出假说:如果我们是鱼或者蚂蚁,就可以避免局部“小簇拥”演变成全路大拥堵。因为鱼或者蚂蚁,有迅速相互传递信息、协调集体行动的本领。你看大海里的鱼群,它们一起游动,不时会有几秒钟的停顿,这就是在集体调整,创造机会让“小簇拥”迅速化解掉,从而避免引发拥堵;而困在车里的司机,第一不清楚前方到底发生了什么情况,第二缺乏协同意识,总是各自反应,有的乖乖停着等候,有的设法变道想换条路走,有的拾空插队而有的补位封堵……结果越搞越乱,越乱越堵。
所以,即时向司机们提供信息和引导协同,或许是解决之道。目前,很多城市都建立了道路交通信息系统,在路上装探头检测动态路况,并且随时发布信息;今后,这样的信息可以直接传达给每辆车、每个司机,而且更具体,提示大家现在怎么做才最好。
美国密歇根大学的副教授嘉宝·奥鲁和英国埃克塞特大学的一位道路设计师则为避免“小簇拥”提出方案:“在汽车保险杠上安装一个雷达,再装一个可以控制刹车和油门的车载电脑。当汽车开进‘粘连行进’的区域,司机就启用自动驾驶系统——电脑的反应肯定比人快,也更合适,比如不会刹车过猛引发‘堵塞波’。”
在更好的信息系统和“电脑驾驶”成为现实之前,科学家们对于缓解拥堵的建议是:请司机们尽量把车开“稳”些,更不要一着急就“乱动”,添乱的结果,就是给自己和别人添堵。(记者 唐闻佳)
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