草根影響力新視野　鍾藝 編譯

每個司機都應該經歷過隱形交通擁堵，行進極為緩慢的汽車讓你陷入猜測：前面一定是有交通事故了，要麼就是在修路。但可能你一直往前開也沒有發現任何物理性的道路障礙，這就是隱形交通擁堵。近日，一項有關交通擁堵的研究顯示，一種新型的交通模式也許是解決這種擁堵的有效手段——汽車在道路行駛時，保持相等的車距，而不是像現在這樣緊緊尾隨。

等間距的車流

麻省理工學院（MIT）計算機科學教授Berthold Horn說，在交通密集區，只要前方車輛略微減速，擁堵情況就出現了。前方汽車減速進一步導致後面的車輛減速更多，車海流動的速度會越來越慢。最終，遠在後面的汽車被迫完全停下來，否則就有可能撞上前面行進很慢的車輛。

Horn多年來一直致力於解決交通擁堵問題，他提出了這樣一個解決方案：通過控制與前面和後面汽車的空間距離，使隱形交通擁堵得到有效舒緩。也就是說，車間距可以防止車海後面的汽車放大減速效果。Horn稱，目前許多新車已經擁有了自適應巡航控制系統（ACC），這種車輛間距雙邊控制方法可以通過對該系統進行相對簡單的修改就能實現。

汽車不再尾隨前行

交通擁堵是由很多因素造成的，如道路設計不良或超容量，城市交通照明模式不夠優化，以及發生事故和施工等。Horn說，隱形交通堵塞可能會讓上述提到的所有問題變得更糟。在新研究中，研究人員已經計算出，解決隱形交通擁堵問題每一年至少可以節省約1210億美元的費用。

Horn和麻省理工學院博士後研究員王亮於2017年12月6日在IEEE智能交通系統期刊上發表的最新研究成果中，展示了雙邊控制系統如何應對隱形交通擁堵問題：研究人員製作了真實世界交通狀況的計算機模型，模型中顯示了典型的美國高速公路如何從使用雙邊控制系統中受益。Horn表示：「在今天道路條件下，道路每小時吞吐量可達到1800輛汽車。但是，通過雙邊控制系統，吞吐量幾乎可以翻一番。如果人們依舊選擇建造更多的公路來提升吞吐量，要投入的成本是很驚人的。」

動物的智慧

在緬因州高中學生的幫助下，Horn和王亮還建立了一組機器人模擬模型來從不同角度展示雙邊控制如何抑制隱形交通擁堵。

該項目的視頻顯示，一列機器人沿軌道行駛，在沒有採用雙邊控制時，他們最終因隱形擁堵停止行進。但是，當機器人切換到雙邊控制模式時，每個自動機器人都會嘗試將與前面和後面機器人的間距控制在恆定量，最終他們避免了隱形擁堵，行動順暢。

自從Horn開始研究隱形擁堵以來，他已經了解到魚群、鳥類和蝙蝠都會使用類似的間距策略來避免在密集組群中游泳或飛行時彼此碰撞。特別是對東南亞地區黃昏時出現的數百萬隻蝙蝠來說，每隻蝙蝠都採用雙邊控制來減少與密集群中其他蝙蝠碰撞的可能性。

然而，與蝙蝠，鳥類和魚類不同，人類難以判斷它們背後的距離。為了解決這個弱點，Horn目前正與豐田汽車公司合作，通過修改現有的自適應巡航控制系統來實現雙邊控制（目前該系統僅使用前向感測器來判斷前方車輛的距離，雙邊控制方法將增加後向感測器以確定車輛後方與車輛的距離）。在該汽車系統實際投產並應用之前，駕駛員可以簡單地通過不緊緊尾隨其他汽車來幫助減少產生隱形交通堵塞的風險。

 

Reference :

‘Phantom’ Traffic Jams Are Real — And Scientists Know How to Stop Them