قطعا شما هم در بزرگراه‌ها با این پدیده روبرو شده‌اید؛ حجم ماشین‌ها زیاد شده و مجبور به توقف می‌شوید. دقایقی بعد مجددا به حرکت افتاده و ناگهان خواهید دید که با سرعت بالا مشغول رانندگی هستید، انگار که هیچ اتفاقی رخ نداده است.
عجیب‌ترین قسمت ماجرا اینجاست که هیچ ساخت و سازی، تصادفی و اساسا توضیح محتملی برای ترافیک وجود نداشته، پس چرا این اتفاق رخ داده بود؟
گروهی از محققان با محاسبات ریاضی و آزامیش در دنیای واقعی این پدیده را تحت بررسی خود قرار داده و جواب مناسب را پیدا کرده اند. همچنین آنها راهکار خوبی هم برای رفع این مشکل پیشنهاد داده اند که در این مطلب به آن خواهیم پرداخت.
دلیل شکل‌گیری ترافیک کاذب
زمانی که در بزرگراه تعداد نسبتا زیادی خودرو در حال حرکت هستند، هرگونه اختلال جزئی در جریان ترافیک می‌تواند منجر به مجموعه‌ای از واکنش‌های زنجیره‌ای شود: یک خودرو ترمز آهسته می‌گیرد و ماشین قبلی ترمز را کمی بیشتر نگه می‌دارد تا از برخورد احتمالی جلوگیری کند و در نهایت، مجموعه‌ای از ترمزهای پیاپی زنجیره‌وار موجی را ایجاد می‌کند که منجر به توقف کامل خودرو و آهسته شدن جریان حرکت خودروها می‌شود.
بنیامین سیبولد، ریاضی‌دان دانشگاه Temple University که به روی این پدیده تحقیق می‌کنند در این رابطه می‌گوید: «این امواج ترافیکی از تلاطم‌های کوچک در جریان ترافیک یکنواخت مثل یک دست‌انداز در جاده و یا ترمز راننده بعد از یک لحظه بی توجهی به وجود می‌آیند.»
حتی زمانی که خودروها از آن موج عبور می‌کنند ترافیکی از بین نرفته و در واقع موج از آنها عبور کرده و مسیر خود را بر خلاف جریان حرکت خودروها ادامه می‌دهد. سیبولد ادامه می‌دهد: «اساسا این موج بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ متر ادامه دارد و معمولا با افزایش ناگهانی تراکم شروع و منجر به کاهش سرعت می‌شود و سپس بعد از مدتی به آرامی از بین می‌رود و خودروها به سرعت پیشین خود برمی‌گردند.»
او و همکارانش نام این موج را Jamiton (ترکیبی از دو کلمه Jam به معنی شلوغی و Soliton یک موج منزوی خود-تقویت کننده در فیزیک) گذاشته‌اند و کانسپت آن را با استفاده از الگوریتم‌های رایانه‌ای تصویر طراحی کرده‌اند:
/cdn0.vox-cdn.com/uploads/chorus_asset/file/2487836/2014-11-24_10_34_20.0.gif)
مقصر کیست؟
از طرفی معقول به نظر می‌رسد که علت ایجاد ترافیک‌های بی‌دلیل و کاذب در نوع رانندگی افراد است. مدل‌های فوق نشان می‌دهند که این هرج و مرج بیشتر زمانی شکل می‌گیرد که رانندگان با نهایت سرعت ممکنه رانندگی می‌کنند و سپس، برای جلوگیری از برخورد با خودروی روبرو مجبور به ترمز می‌شوند که این خود یک واکنش زنجیره‌ای ایجاد می‌کند.
سیبولد در این باره می‌گوید: «اگر مردم تراکم ترافیک بالاتر پیش‌روی خود را پیشبینی کنند و پای خود را کمی زودتر از پدال گاز بردارند که فضای بیشتری در مقابل خودروی خود در اختیار داشته باشند، مجبور به ترمز و توقف کامل نخواهند شد و بنابراین از ایجاد موج ترافیکی جلوگیری خواهد شد.»
راه حل دیگری که دانشمند علوم رایانه در MIT، برثولد هورن، در این رابطه عنوان کرده این است که رانندگان تلاش کنند فاصله مطمئنه را هم نسبت به خودرو روبرو و هم ماشین پشت خود، رعایت کنند. این موضوع تا حد نسبتا زیادی باعث جلوگیری از تصادفات و ترمزهای ناگهانی می‌شود.
از سوی دیگر این راه حل‌ها الزاما به از بین رفتن موج ترافیک کاذب منجر نمی‌شود و فقط احتمال رخ دادن آن را کمتر می‌کنند. با این شرایط چگالی بیشتری از خودروها در جاده مورد نیاز است تا چنین موجی ایجاد شود. اما اگر تعداد خودروهای در جاده به حد نصاب برسد و حتی مردم هم با پیشبینی ترافیک پیشرو بهترین رانندگی را داشته باشند، خواه ناخواه ترافیک کاذب رخ خواهد داد.
سیبولد می‌گوید: «طبیعت ما اینگونه است که همیشه دنبال مقصر هستیم و فکر می‌کنیم فقط یک راننده در ایجاد موج ترافیک کاذب دخل دارد. اما مدل‌های رایانه‌ای به ما نشان می‌دهند حتی اگر تمام راننده‌ها در بین خطوط رانندگی کنند و هیچ خطایی هم از آنها سر نزند، باز هم احتمال ایجاد این موج وجود دارد.»
اینطور که به نظر می‌رسد شرط ایجاد ترافیک، افزایش خودروها در بزرگراه است. بنابراین تنها راه واقعی برای از بین بردن این موج، سپردن خودروها به چیزی غیر از یک راننده انسان است.
راه حل ترافیک‌های کاذب
راه‌حل‌هایی که در حال حاضر مهندسان برای کاهش این نوع ترافیک آماده کرده‌اند برای کوتاه مدت پاسخگوی نیاز ما هستند.
بررسی‌ها نشان داده که احتمال وقوع ترافیک کاذب در جاده‌های صاف و مستقیم کمتر وجود دارد، چرا که راننده‌ها کمتر مجبور به ترمز و تغییر مسیر ناگهانی می‌شوند. به همین دلیل بزرگراه‌ها هم تا حد امکان باید از کمترین پیچیدگی‌ها برخوردار باشد.
یکی از ایده‌هایی که سیبولد پیشنهاد می‌دهد استفاده از سیستم محدودیت سرعت متغیر است که البته این موضوع در چند مکان در ایالات متحده (عمدتا بسته به شرایط آب و هوایی) استفاده می‌شود. با استفاده از نمایشگرهای LED می‌توان با توجه به ترافیک پیشرو محدودیت سرعت را کم یا زیاد کرد تا خودروها با کاهش سرعت موج ترافیکی را از بین ببرند.
در نهایت سیبولد معتقد است راه حل نهایی در استفاده از خودروهای خودران است. به این دلیل که آنها به صورت خودکار می‌توانند از وضعیت ترافیکی خیابان‌ها و جاده‌ها مطلع باشند و با استفاده از داده‌های موجود، با سرعت بهتری رانندگی کنند. مثلا خودرویی که ناگهان ترمز کرد به دیگر خودروها هم سیگنال‌های لازم را ارسال کند تا پیش از ایجاد موج ترافیکی از وقوع آن جلوگیری شود.
به طور کلی ترافیک جزوی از زندگی ما انسان‌هاست. اما آنچه که مهم است، اهمیت قائل شدن به مسائلی است که می‌تواند رانندگی را برای همه دلنشین‌تر کند. در صورت رعایت مواردی مثل صبر، تحمل، رعایت حق تقدم، رانندگی بین خطوط، حفظ فاصله طولی، رانندگی با سرعت مطمئنه و غیره خواهیم دید که ترافیک شهری بسیار منظم‌تر و اتلاف وقت بسیار کمتری رخ خواهد داد.
