“如果只有我需要多绕5分钟路？”即便自动驾驶时代到来，交通拥堵也不会消失的原因

在节日期间行驶高速公路时，人们经常会目睹即使没有事故或施工路段，车辆也会排队停下的现象。根据“Unrealscience”视频的说法，这种现象被称为“幽灵拥堵”。这是因为当前车速度仅稍微降低时，后车驾驶员在感知并踩下刹车过程中存在反应延迟，从而导致减速幅度向后传递并不断扩大，最终形成车辆完全停下的“拥堵波”。这种与车辆行驶方向相反的拥堵波，具有车辆停止后重新出发的流动向道路后方扩散的特征。

仅需一辆自动驾驶车即可缓解拥堵

并不需要所有车辆都换成自动驾驶车才能解决拥堵。视频引用了2018年美国研究团队的实验，介绍说在20多辆车中，只要混入一辆自动控制车辆，反复出现的拥堵波就会大幅减少。自动控制车辆不会因前车的速度变化而产生情绪波动，而是通过推算一段时间内记录的道路流量平均速度来进行平稳行驶。

例如，当前车速度在时速10~30km之间波动时，自动控制车辆不会盲目跟随，而是会稳定在中间值20km左右行驶。在这个过程中，车辆之间产生的空隙起到了某种“减震器”的作用，其原理是在前车开始的速度变化传递给后车时，减小了变化的幅度。该实验在环形跑道上进行，结果显示，当拥堵波绕着跑道行驶并反复遇到自动控制车辆时，拥堵会逐渐减轻。

在2022年11月于美国田纳西州进行的实际道路实验中，也观察到应用了特殊算法的100辆车缓解了周围车辆的速度和加速度变化。通过在超过6km的路段安装数百个摄像头追踪车辆运动的结果显示，自动控制车辆不仅能稳定保持自己的速度，还展现出了使周围汽车运动变得平稳的可能性。

“用户均衡”与“系统优化”之间的困境

自动驾驶技术不仅限于调节速度，还可以向通过车辆间通信来决定汇入路段顺序或共同设计路径的“联网自动驾驶”阶段迈进。目前商用的自动驾驶系统主要通过摄像头或雷达传感器感知周围情况，但如果引入车辆间相互交换位置和速度信息的“联网”方式，就可以在到达汇合点之前预先决定哪辆车先进入。例如，可以协调让进入车辆排在1号车后面，而主线车辆通过减速来腾出空间。在通常发生通勤高峰拥堵的汇合路段，这种方式可以使交通流更加顺畅。

这里有趣的一点在于路径选择的哲学。目前的导航遵循的是为个体驾驶员引导最快路径的“用户均衡”，而自动驾驶系统则可以倾向于使整个道路移动时间最小化的“系统优化”。在用户均衡状态下，所有车辆可能会涌向被判断为最快的路径，从而导致拥堵。相反，从系统优化的角度来看，即使引导特定车辆（C）行驶稍远一点的国道，最终也会做出减少整个道路车辆总消耗时间的抉择。假设有汽车A、B、C三辆，通过将A分配到高速公路，B分配到第二快的路径，C分配到国道，从而减少总移动时间之和。

视频提出了这样一个问题：“如果其他驾驶员的移动时间减少20分钟，而只有我需要多绕5分钟路，你会听从AI的引导吗？”这暗示了需要就如何为了整体交通而分担个人负担达成社会共识。为了弥补个体驾驶员利益与整体系统效率之间的差距，如何分配和补偿某些人承担多绕路负担的问题，也是需要共同解决的任务。

从蚂蚁的流动中学习“无车道道路”的可能性

未来的道路可能会脱离沿着固定车道行驶的方式。欧洲的“Traffic Fluid”项目正在研究车辆通过实时交换位置和速度信息，灵活使用整个道路宽度的模式。这可以从自然界的蚂蚁身上获得启发。根据2019年阿根廷的蚂蚁实验，即使蚂蚁的密度高到占据了道路面积的80%，它们也能通过调节速度来维持流动。人类或汽车在道路面积填充约40%时，通行量就会开始减少，但蚂蚁在密度升高时会提高速度，直到非常拥挤时才会降低速度，并自然地减少新进入蚂蚁的数量，从而调节流动。

自动驾驶车也可以像单个车辆作为一个巨大的交通系统一样行动，从而使道路的处理能力最大化。当车辆交换位置、速度、路径信息并协调彼此的运动时，就会像一个巨大的系统一样运作。不过，视频明确指出，即使所有的车都变成自动驾驶车，拥堵也不会完全消失。因为道路物理上能通过的车辆数量是有极限的，且事故、施工或入口及收费站等导致道路变窄的物理限制依然存在。

最终，未来的交通如果能超越单辆车的智能，使无数车辆连接成一个系统共同行动，才能展现出与现在不同的面貌。虽然蚂蚁和自动驾驶车的原理并不完全相同，但在读取周围流动并改变自身运动以提高整体效率这一点上，两者非常相似。