解法
高速司机都经历过"隐形事故":交通突然缓慢,每个人都向前挪动,等待一场事故,然后原因不明地恢复速度。引发堵车的原因早已消失,堵车却持续,因为每个司机都在等前车,前车不动,后车就不能动。电气工程师威廉·贝蒂在日常长途通勤中观察西雅图高峰期的车流模式,逐渐将这些停顿视为波浪,而不是事故——波浪在车流中向后传播。
通常对幽灵堵车的反应是集体行动式的解决方案:责备围观者、要求所有人同时加速、或修建更多车道。这些方法都失败,因为个人被包围时无法移动,而同步加速也不会发生。贝蒂的重新定义让杠杆变得可见:堵车是逆流的扰动,波浪既能产生,也能被吸收。
从1998年一篇论文和他的交通波网站,再到2008年在西雅图的一次路测,他提议开车时做"反围观者":与前车保持异常大的间距,提前轻轻刹车,保持稳定速度,这样扰动就在你的保险杠处消亡,而不会放大向后传递。他认为,一辆车能消除因他人紧跟而持续的堵车。
后来的研究支持了这一机制。2017年,《麻省理工科技评论》报道了Daniel Work领导的伊利诺伊大学研究,在20辆车的模拟环形车流中加入一辆自动驾驶车,使得每辆车速度的标准差减半,紧急刹车事件从每车每公里约9次降至最多2.5次,油耗最高降低40%,而其控制方式不过相当于自适应巡航。
What it achieved
将堵车视为波浪:一辆冷静的车就能让它衰减
为什么有效
每个司机都比前车刹车更用力,所以速度的微小下降会放大成走走停停的波浪;一个大而稳定的间距能在单一保险杠处阻止放大。
堵车只在相互等待中持续,所以协调式修复无法重启车流;一辆车作为吸收者无需其他人配合。
将拥堵视为移动的波浪,指出了真正的杠杆,即阻尼而非容量,这解释了为什么一辆车而非所有人能改变车流。
受控实验证实了该论断:在20辆车中加入一辆速度控制的车辆,速度方差减半,急刹车大幅减少,油耗节约高达40%。
可以借鉴什么
当问题以波的形式传播时,不需要所有人改变:一个行为良好且阻尼而非放大扰动的节点就能稳定整体。
后续
他的网站在2009年于Hacker News上获得237个点赞和146条评论;有读者反馈尝试了这项大间距技术,还有人提到日本环形道路实验中22辆车以30公里/小时行驶却凭空造出堵车,证明了波浪观点。2017年,《麻省理工科技评论》报道了Daniel Work领导的伊利诺伊大学研究:在20辆车的车流中加入一辆自动驾驶车,使速度方差减半,硬刹车事件从每公里约9次降至2.5次,油耗最高降低40%。因为自适应巡航已经能这样控制,该修复可能在完全自动驾驶实现前就投入使用。
从这里,追溯依据
参考来源
- A Single Autonomous Car Has a Huge Impact on Alleviating Traffic technologyreview.com
- Traffic Hacks: How One Driver Can Vastly Improve Traffic (Hacker News discussion) news.ycombinator.com