Why Traffic Stops for No Reason, and How One Driver Can Fix It

高速公路上车流完全停下，爬行十分钟后道路畅通，前方却没有事故、施工或抛锚货车。由此提出疑问：究竟是什么让你停下。

答案是什么都没有，你所在的那段拥堵从不在一个地方，它早在你到达之前就沿道路朝你向后移动。理解其机制后，司机自己就能阻止一次拥堵。

2008年日本物理学家在230米长的环形跑道上放22辆车，要求每位司机保持30公里时速并留出安全车距。没有路口、货车和坡道，起初运行正常，随后无人违规却出现了拥堵。

一位司机靠得稍近轻点刹车，后车看到刹车灯约一秒后才反应，此时已太近，只能刹得更重，下一辆再重一些。每辆车把问题略微放大传回去，十辆车后有人为一次没看见的轻点刹车完全停住。

拥堵不是一组固定的车：车从尾部加入、从头部驶离，每分钟都是不同的车，它是一列波，在测试跑道和真实高速上都以约20公里时速向后滚动。你到波前时，始作俑者已在数英里外毫不知情。

1970年代俄亥俄的研究人员乘飞机沿高速公路反复拍摄同一路段，逐帧追踪每辆车。每辆车在时间-距离图上成为一条线：线陡升处车流在动，变平处已停下，而平坦段不随任何一辆车，它沿道路向后滑过一辆辆车。

拥堵波只在道路足够繁忙时出现。空间充裕时，一次轻点刹车经过几辆车就衰减消失，因为大家都有余地缓行；车流更密时存在一个临界点，同样的轻点刹车会转为放大而非衰减。

交通工程师画了90年的流量曲线显示：增加车辆，道路通行量上升到峰值；继续增加，流量下降直至完全停滞。道路的最佳通行量恰好位于崩溃边缘。

真实道路上第一次轻点刹车的来源很多：从匝道汇入的车、让货车减速几英里的坡道、有人变道插入略小的空隙。在安静道路上这些都无妨，在接近临界点的道路上任何一次都足以引发拥堵。

邻道总显得更快，1989年研究证明这是错觉：两车道平均速度相同，你仍更多被超，于是变道插入小空隙，又向后送出一列新波。

1982年德国物理学家Kai Nagel与Michael Schreckenberg把司机简化为四条规则：未达限速就稍加速；会撞上前车就减速适配车距；时不时无缘无故稍减速；然后移动。第三条是人性化的，代表注意力游移和松开的脚，四条齐备时拥堵凭空出现并向后滚动。

去掉第三条随机减速规则后，同样的道路和同样的车流可以畅通运行，说明随机减速是拥堵凭空出现的关键。

拥堵一旦形成就难以消除，原因很简单：停车快、起步慢。前车刹车你立刻刹，前车驶离你却要等待、确认再走，所以车从拥堵头部驶离的速度低于自由道路的通行能力，后方车流可降到远低于引发拥堵的水平，拥堵仍然存活。

经济学家比较美国各城市修建的高速里程与实际驾驶量，两者几乎一比一同步上升：车道里程多10%，驾驶量也多10%。新车道让出行更容易，更多人上路，道路又填回临界点。

最古老的办法是高速匝道上的信号灯，一次放行一辆车，看似让情况更糟，实则让主路保持在临界点之下，使主路上所有人包括等待者都持续移动。

第二种是头顶标志上的可变限速，60再50，看似无缘无故，目的是在车流到达拥堵波前温和减速，让车以爬行速度而非70英里时速接近波尾。证据上它明显让这些路段更安全，是否通过更多车辆则不太确定。

2018年亚利桑那工程师回到环形跑道，约20辆由人驾驶的车再次出现同样的波。随后让其中一辆车自动驾驶，它没做什么聪明事，只是保持稳定速度并留出车距，前车刹车时它松油门而非急刹，波便消失了。约20辆车中仅一辆如此，整个环道燃油消耗减少约40%。

2021年同一团队测试七款在售车型的自适应巡航，每一款都像疲惫司机那样比前车刹得更重，一列这样的车首尾相接，波便沿车道放大。技术本可解决，但需设置为留出车距，目前却被设置为缩小车距。

在技术改进前只能靠司机，规则很短：留出车距并利用它。看到前方刹车灯就提前松油门缓慢滑行，而不是开到队尾停下；空隙够大时，队列在你到达前已移动，你根本不用停，波到你车为止，后方所有人获得畅通。

总结：无因拥堵是一列波，需要繁忙道路和一次轻点刹车；它因每位司机反应迟、刹得略重而增长，因停车快起步慢而持续，终结于第一个留出足够空间吸收它的司机。下次高速无故停下时，留出车距，你身后二十辆车的某人会因此更早到家。