為什麼交通這麼堵？

03-27

幾乎每一個在城市生活的人都體會過堵車的煎熬痛苦。但在自然界中，通行密度不亞於城市交通的螞蟻卻從未遭遇過「堵車」。它們發展出了嚴密的社會組織方式以及高效的信息交流機制。

螞蟻高度同質化、程序化的個體換來了隊伍的整齊劃一，於是我們發現，造成人類個體間難以步調一致的「罪魁禍首」其實就是那個複雜精妙的大腦，讓我們在道路上更容易做出遲鈍或衝動行為。

但慶幸的是，也正是這個大腦，讓我們得以一窺自然的神奇秩序，並從中提煉出推動技術進步源源不斷的動力。

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－文字稿－

對於城市裡每日要乘車通勤的人來說，最害怕也最痛苦的事無疑就是堵車了。2017年的數據顯示，中國有26%的城市通勤處於擁堵狀態，在全國第二堵的城市北京，人均每年有268個小時都堵在路上，最堵的濟南則是273小時。

城市的道路規劃、糟糕的天氣情況、突發的交通事故等因素都會影響交通擁堵程度。然而即便排除了這些影響因素，在近乎完美的道路條件下，我們仍然會遇到惱人的「幽靈堵車」。

2008年，日本科學家安排22輛車繞一個大圓圈勻速行駛，然而只要一輛車未把握好車距和車速，就會引發後續車輛不得不減速等待，再加速追趕，司機的反應延遲就會使這樣一個本來暢通的車隊出現「幽靈堵車」。

這樣的連鎖反應會讓「幽靈堵車」在環形車隊中永遠持續下去，而在直行的車隊中不斷向後波及，除非後方車輛密度減小或者司機提前做出反應。而在看似不容易擁堵的多車道上，如果有車輛突然變道或者加塞，就會造成更大規模的「幽靈堵車」。

毫無疑問，堵車已是現代文明的一大頑疾，然而在自然界中，有一個比人類還要龐大的類群卻從未在通行時遇到擁堵。

螞蟻覓食時總是成群結隊，通行密度不亞於城市交通。2015年，德國學者驚奇地發現當螞蟻匯入蟻群時不但沒有減速，反而加速進入隊伍；方向不同的螞蟻會頻繁地碰撞接觸；更不可思議的是，當蟻群密度加倍時，速度卻提高了25%。它們是如何做到如此高的通行效率的？

作為一種真社會性昆蟲，螞蟻個體的行為總是服務於群體的目標，對向行進的螞蟻相遇時，空手的一方總是會為搬運食物回巢穴的一方讓道。而隊伍中跟在後方的螞蟻幾乎不會做出加塞、隨意變道這些不利於整體行進的行為。頻繁的碰撞接觸更是可以及時溝通路況信息，讓其他成員選擇更暢通的路線，並統一隊伍的步伐。

可以說，與螞蟻相比，人類時常陷入堵車，就是因為我們有一個複雜的大腦，讓我們擁有強大想像力、創造力的同時，也讓我們學會了衝動、自私。當然，如果道路上的每位司機都能快速便捷地獲取路況信息，或許我們就會做出更理性的決策，而在這方面，螞蟻同樣給了我們靈感。

當螞蟻發現食物就會派出一支「先遣隊」，這些螞蟻搬運食物回巢穴時會用追蹤信息素沿途標記出數條不同的路線，後續出發的螞蟻就會順著這些路線前往搬運食物，沿途也會分泌信息素，這些追蹤信息素是一種具揮發性的碳氫化合物，會隨著時間淡化。在單位時間內，那些用時較短的路線總會比用時較長的路線往返更多的螞蟻，信息素的濃度也會更高，而螞蟻總是傾向於選擇信息素濃度高的路線，最終用時最短的路線就會脫穎而出。

據此，義大利學者馬可·多里戈（Marco Dorigo）在1992年提出了用於尋找優化路徑的「蟻群演算法」，可以更高效地解決實際生活中的調度、分配問題，在車輛路徑設置和導航領域也有了廣泛應用。

當前的無人車行業已經在研究一種更激進的方法，綜合所有車輛的行進路線自動規划行車軌跡，即便在路口也可以自動規避其他車輛，不必停車。然而這樣的願景仍很遙遠，今天的我們要想避免「幽靈堵車」，一個最簡單的方法就是行車時保持勻速和車距，給自己和他人留出足夠的反應時間，更重要的是，在駕考時，就要學好文明駕駛，遵守交通規則這門必修課。

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