麻省理工数学家找到堵车答案

麻省理工数学家找到堵车答案

麻省理工数学家通过数学模型找到“堵塞波

2019年1月，美国马里兰州，交通堵塞。CFP图片

每个月，你有多少小时被浪费在堵车中？答案是：难以计算。最让人沮丧的是那些表面上看似没有任何起因的堵塞，既没有交通意外，也没有车辆半路抛锚，道路完好无损……

50年前，科学家们就在寻找这种“无厘头”堵车的原因。直到最近，麻省理工的数学家们终于找到了堵车的答案。

那一脚刹车

“嘀嘀……”

阿斯兰凯西莫夫按了两次喇叭，但前面的车还是纹丝不动，都快半个小时了，阿斯兰有些着急，他打开天窗，探头出去望了望——“天哪！全都堵住了。”

电台里没有传来任何事故或者道路施工的警告，这样的堵车最让人绝望，因为不知是什么原因堵住的，所以也没有解决方案。

当着大太阳，这条路上的大多数司机都在绝望地按喇叭，叫嚷。可阿斯兰却很平静，他知道这时候谁来都没用，说不定半个小时后拥堵就会自然消失，道路又流畅起来。阿斯兰知道这些并不是因为他能获得交警的一手信息，事实上，他是一名正在研究堵车问题的数学家，而且已经接近最后答案了。

最让人沮丧的是那些表面上看似没有任何起因的堵塞，既没有交通意外，也没有车辆半路抛锚，道路完好无损……人们把这类找不出理由，却又经常碰上的堵车戏称为“无厘头”堵塞。

为了找到答案，麻省理工大学的数学家们组成了一个团队，研发了一种数学模型来阐述在什么样的情况下，会发生怎样的交通堵塞。阿斯兰凯西莫夫便是这个团队中的一员。他们认为，这一理论的发现可以帮助道路设计者减少堵塞发生的几率。

麻省理工的数学家们从开发的数学模型中找到了造成堵塞

的“幽灵”——“堵塞波”（jamiton）。这个名词念起来有些拗口，但对解决堵车却是一项重大突破。

在拥挤的马路上，如果两辆车之间的距离非常接近，或者有一辆车的司机忽然猛踩刹车，造成了短暂的停顿，就有可能在车流中形成“堵塞波”。这种波动将在车流中不断传递，并最终导致交通堵塞。

事实上，“堵塞波”的概念并不难理解，当一辆汽车突然停在行驶的道路上，这辆车后方便会引发一连串的停顿。哪怕第一辆车停下来只需要2秒钟时间就能启动，可到最后一辆汽车启动，所需的时间就难以预料了。

其实，道路并没有被“堵”，只是产生了汽车行驶速度的时间差。时间越是往后，越是积累得大。由于第一辆车的刹车，

而后所有的司机也必须刹车，一般来说，司机在刹车时的力量往往会大于实际所需要的刹车力量。这一连串的时间累积，情形就跟遇到事故或者路障堵车一样了。

此外，人们的反应千差万别，也是堵塞波不断扩张的原因，如果所有人都跟大海中的鱼一样能够灵敏地作出判断，那么几秒钟的停顿则很容易化解。但事实正好相反，越是堵车的时候，越是有人想钻空子，希望能插队往前，而那只能让已经堵住的路况更为恶化。

麻省理工的数学家们还发现，在车流中传播的“堵塞波”（jamiton），其传播的表现与因爆炸而产生的爆震波数学模型非常相似。这也许能为道路设计者们提供灵感。

此前，日本科学家的一项实验也证实了“堵塞波”的存在。在一条环形的实验路段上，虽然参与测试的司机都被要求以30公里的时速和固定的车距行驶，但没过多久还是出现了拥堵。

阿斯兰凯西莫夫解释，这种现象类似于爆炸后所产生的爆震波，这种爆震波也是一种可以自我持续的波形。值得一提的是，这种波形中存在一个被称为“声速点”的临界点，而这种“声速点”在“无厘头”堵塞中也会发生，位于交通堵塞区域内外的司机都无法得知对方的情况，而自由流动的信息也只能传递到交通拥堵“声速点”的上游，后面的司机无法判断前面堵塞的原因，所以也无法做出相应的选择来改善堵