Why Do Traffic Jams Happen for No Reason?

高速车流虽密但仍在移动，却会毫无可见原因地集体刹停，一分钟后又突然恢复畅通；找不到事故、封闭车道或路肩车辆，研究者称其为幽灵堵车。

2008年日本物理学家建造最单调的圆形赛道：无红绿灯、无出口、无其他车道，放入22辆车，要求司机保持约30公里时速并安全跟随前车。

起初车辆均匀绕行，随后车距开始开合且不断增大；三分钟后连续五辆车完全停住，其余车辆以约40公里时速绕行。

堵车不固定在一处：所有车都向前开，堵车却以约20公里时速沿圆环后退，与真实高速上堵车后退的速度相同；团队结论是窄点可触发堵车，但堵车本身来自车辆。

一位司机稍微松油门减速，后车察觉较晚、距离过近便刹得更重，再后一辆反应更迟又刹得更狠，几辆车之后有人必须完全停住，连锁急刹由此形成。

1958年通用汽车的研究者测量跟车行为，发现司机反应约延迟1.5秒；他们进一步算出多迟算太迟，而受测司机的反应恰好越过了那条界线。

研究者指出，若司机反应稍快一些，长车队就能保持平顺；但实测司机已越过临界，用研究者的话说，驾驶处于不稳定的边缘。

研究者之一、物理学家罗伯特·赫尔曼此前研究宇宙学：十年前他与拉尔夫·阿尔弗预言大爆炸应留下微弱余辉，该余辉1965年被发现，而那时他已转向研究交通。

车距充足时，后车只需稍微收油，速度波动会逐车减小直至消失；车距过密时没有这种缓冲空间，波动反而逐车放大。

在与日本实验真实司机调校一致的圆形仿真中，20辆车时一次轻点刹车会衰减、车流保持通畅；只多加两辆车，同样的刹车就会放大到车辆停住。

日本团队在名古屋巨蛋棒球场地面画了周长314米的大圆环实测：25辆及以下车流顺畅，28辆起可能堵死；临界附近同样车数有时通畅有时堵住。

物理学家把这种突然变化称为相变，类比水蒸气被挤得太密时凝结成水滴，说明临界点附近系统可在两种状态间摇摆。

堵车中每辆车都在向前开，堵车却向后走，因为堵车本质上是一条队列：前端车辆依次起步，后端不断有新车加入停下。

前端车辆约每隔一秒依次驶离，后端每秒左右新增一辆车及其车距，整条队列因此每秒后退约六米，即约20公里时速向后移动。

把每辆车随时间的轨迹画出来，车辆线条向前延伸，堵车则是一条反向倾斜的暗带；1967年工程师航拍真实高速并追踪车辆轨迹，日本团队把自己堵车的斜率叠上去，角度一致。

幽灵堵车的触发扰动可能在几分钟前、数公里外发生，触发车辆可能早已离开；由于拥堵波向后传播，后来遇到堵车的司机不一定能看到最初原因。

2017年亚利桑那州图森的研究者用约21辆车重做圆环实验，要求司机按高峰时段方式驾驶、见空档就补上；波动形成后启用一辆自动控速车，它保持接近车流平均速度并让前车间距自由伸缩。

在受控圆环试验中，启用自动控速车辆后，速度波和急刹明显减少，研究者测得车流油耗降低约四成；这一结果对应特定试验条件，不能直接视为所有道路的效果。

研究者又让一名受过训练的人类司机以同样方式保持平均车速，圆环上的速度波动幅度下降了一半，说明人类也能起到类似作用。

2022年团队在田纳西州纳什维尔附近24号州际公路的早高峰车流中投入一百辆自动控速车，测试真实道路上能否抑制波动。

一次 I-24 实路试验中，研究者观察到自动控速车后方约600米范围内车速波动减小，约600米之后波动又开始显现；影响随距离及现场条件变化，并非固定边界。

普通驾驶者也可照做：前方多留些空间、保持稳定车速、空档出现时不抢着补上，这样前方的轻点刹车就有空间在传到你之前衰减，后车也不必刹得那么重。

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