审核专家：朱广思
北京科普作协会员
五一长假终于到了，现在的你是不是已经开始了旅（堵）游（车）的行程？
旅行是开始了，但可能有的小伙伴现在正被堵在高速公路上遭罪。每到过节，高速公路上必然会堵车，今年“五一”显然也不例外。甚至假期还没到，网上的话题已经开始提前“预热”了。
来源丨微博截图
提起高速堵车的原因，交通事故、道路施工、天气影响（大雪或大雨）等都会导致堵车，然而，有这样一种情况，明明前方一切正常，没有事故、没有施工，而且正常情况下高速路上也不允许停车，但还是堵车了，这是为什么呢？
来源丨新浪
实际上，我们将这颇为诡异的堵车现象称之为“幽灵堵车”，听起来有点小恐怖，那么什么是“幽灵堵车”呢？堵车时，最前方的那一辆车究竟在干什么呢？
1
奇妙的“幽灵堵车”现象是啥？
所谓“幽灵堵车”是指在高速路上有很多车的时候，只要有任何一点点扰动，比如某个司机变道、短暂急刹车、甚至只是因为一走神，速度慢了那么一点，都会造成后面的车跟着慢速下来，接着就会引发一连串的停顿，形成一个虚拟的堵车点。
这个堵车点会让车辆堆积得越来越多，逐渐蔓延到很远的后方，就会造成严重的堵车现象。有研究显示，在车辆较多的高速公路上，因为一名新手司机的急刹车就可能影响长达80公里的路段。
日本的名古屋大学曾经做过一个实验来解释这种现象，让很多车在一个圆圈内均速行驶，按照这个逻辑本不应该发生堵车现象，然而，随着时间推移，有的车莫名与前车的距离拉近了，越来越近后便不得已踩了刹车，随着影响扩大，然后，堵车了！
幽灵堵车实验
再深入点举个例子：一位司机在高速路上行驶，突然发现前方遇到小的障碍物，于是下意识地急刹车减速下来，后来发现这个小的障碍物只是一个漂浮的塑料袋而已，于是又加大马力继续行驶。
但是他刚才急刹车的时候，紧跟其后的车因为他的急刹车也会下意识地刹车停顿，于是，这辆车的后面的车、再后面车、再再后面的车.......也会跟着急刹车，于是成千上万的车减速了下来，堵车点就形成了。倒霉的是，如果这时你的车正好处在堵车点的中后段，真是进也进不得，退也退不得，除了等以外，别无他法。
所以说，幽灵堵车并不是真的堵车了，它只是产生了汽车行驶速度的时间差，越往后的车辆受影响越大，就这样走走停停出现了“波动效应”，导致大面积的交通减速。这就是你为什么等啊等，终于等到了道路通畅，结果发现前方什么也没发生，只能把原因推给“幽灵”了.....
2
哪些原因导致了“幽灵堵车”
实际上，不文明驾车是造成幽灵堵车的主要原因。
>>>>内侧车道“该快不快”
例如我们常见的开车时接电话、刷微博、回微信，或者到了路口才想起减速往外走，以至于车流断档，出现了“堵点”。
>>>>“横冲直闯”急刹车
一些人在开车时胡乱加塞、随意变道，甚至随意踩刹车，以至于后方车辆急行急停。
看下图，所有车在车辆密集的高度路上正常行驶时，一辆红色的车突然连续变道，从第二车道变道了第四车道，结果本来行驶通畅的第四车道因为红色车的加入，致使红色车后的浅蓝色车急刹，紧随其后的一辆辆车也不得已跟着急刹降慢了速度，从而导致了行驶缓慢甚至堵车。也许第一辆车急刹车后只需2秒钟就能启动，可到最后一辆车启动时，可能就要几十分钟了。
来源丨见水印
>>>>进出口“缓进快出”颠倒
按照交通规则，不管是辅路进主路，还是主路进辅路，都应该是辅路车让主路车，这样才能“缓进快出”，保证主路通行顺畅。然而有些人根本不管这些，驶出主路前不提前并线，眼看到出口才开始往外蹭，结果外侧两条车道受影响。或者进主路时快速驶入，迫使主路内的车急刹避让，由此导致了堵车。
>>>>心理作祟
心理作祟也是加速“幽灵堵车”的原因，当遇到上面说的几种情况时，有些人看到你无视交规我也无视，趁着堵车时钻空子，希望能插队往前。这种不健康的心理使原本就不平静的路况更是雪上加霜。
3
如何解决幽灵堵车？
要解决幽灵堵车现象，改掉行驶陋习是必然的，除此之外，科学们也在用数学方法各出奇招。
多年以来，麻省理工学院的计算机科学教授Berthold Horn一直致力于研究幽灵堵车现象的成因和解决办法。他曾经提出过一个方案——行车边距双边控制法（vehicle spacing bilateral control） 。
所谓“行车边距双边控制法”就是指在高速行驶的过程中，司机如果遇到前方车辆变道或者急刹车，车速减慢的情况下，迅速地调整自己、前后及身边车辆的距离，尽量使自己的车辆处在前后车辆的中间。
这样能让车辆不跟着前面急刹车或者变道的司机车速慢下来，而是保持着均匀逐渐慢速的状态且保持与前后车辆的距离，就能够最大程度地缓解幽灵堵车。
也有科学家表示，减速慢行也是解决幽灵堵车的方法之一，通过数学模型表明，如果减速并以固定速度行驶，不仅可以节省燃料，更有助于消除“幽灵堵车”现象。例如在高速上， 以80公里/小时的速度匀速行驶，比以110公里/小时的速度走走停停要好得多。
搞明白了这些，下次再遇上高速堵车，就不要再责怪“幽灵”了，只要每个人都遵守交通法规，这种奇妙的现象一定可以适当避免的！
转载内容仅代表作者观点
不代表中科院物理所立场
如需转载请联系原公众号
来源：数字北京科学中心
编辑：小范
1.2.
3 .
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
