Không tai nạn, không sửa đường, vì sao vẫn xảy ra kẹt xe?

Không tai nạn, không sửa đường, vì sao vẫn xảy ra kẹt xe?
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Không có thế lực kì bí nào gây ra tắc đường đâu nhé! Chỉ là tên gọi của nó như thế thôi.

Khi bạn chạy xe trên một cung đường cao tốc rộng ngút tầm mắt, bạn nghĩ rằng nếu không có tai nạn xảy ra, không có công trường xây dựng mọc giữa đường, không có cả đèn đỏ, đường sẽ thông thoáng. Nhưng hỡi ôi, chẳng phải chúng ta đều đã nhầm sao? Đường vẫn cứ tắc. Dù là tắc không lâu, mỗi lần chỉ diễn ra vài phút rồi xe lại chạy như không có gì xảy ra.

Tại sao vậy?

Một vài nhóm các nhà nghiên cứu khác nhau đã sử dụng các tính toán toán học kèm theo các thử nghiệm thực tế hòng trả lời được vấn đề hóc búa này. Và họ nghĩ rằng họ đã tìm ra được đáp án cuối cùng. Và may mắn thay, họ còn đề xuất luôn được cả biện pháp khắc phục.

Họ gọi đó là tắc đường ma – phantom traffic jam.

Tại sao tắc đường ma lại hình thành?

Nếu như một đường cao tốc đã có đủ số lượng xe, bất kì điều gì ngăn cản sự trôi đều của dòng chảy xe này sẽ gây ra một phản ứng liên hoàn: một xe bỗng phanh chậm lại chỉ chút xíu, xe ngay sau cũng sẽ phải phanh lại nhằm tránh va chạm, và cứ thế cái xu hướng phanh ấy lan dọc con đường.

Những làn sóng giao thông này sinh ra từ những sự xáo trộn có trong một dòng chảy đều của xe chạy trên đường, ví dụ như một ổ gà, một tài xế bỗng đạp phanh vì vướng chuyện gì đó”, Benjamin Seibold, nhà toán học tại Đại học Temple, nghiên cứu vấn đề tắc đường ma với nhiều cộng sự khác của mình bày tỏ.

Một phản ứng dây chuyền chẳng khác cách những quân domino đổ xuống.

Một phản ứng dây chuyền chẳng khác cách những quân domino đổ xuống.

Ngay cả khi xe lưu thông thoát được khỏi làn sóng lan truyền này, bản thân con sóng ấy sẽ chẳng biến đi đâu mất cả: nó sẽ dội ngược lại dọc theo chiều xe cộ di chuyển. “Thông thường hiện tượng này diễn ra trong quãng đường từ 100 cho tới 1000 mét, và thường bắt đầu với những ô tô ở hàng đầu gặp đường đông và giảm tốc để hòa vào làn xe cộ mới”, Seibold nói. “Và ngay sau khoảnh khắc ấy, xe bắt đầu lại tăng tốc như bình thường”.

Anh và các cộng sự của mình phát triển nên khái niệm định nghĩa những con sóng giao thông này, gọi chúng là jamiton – một cách chơi chữ với “jam” là kẹt xe, phần đuôi –iton được lấy từ soliton, một loại sóng đơn trong toán học và vật lý có đặc tính duy trì hình dáng của mình khi truyền tại một vận tốc không đổi. Sử dụng thuật toán máy tính để giả lập việc kẹt xe, họ đã xác định được “jamiton” là cái gì.

Các nhà nghiên cứu Nhật Bản cũng đã dựng nên một mô hình thử nghiệm thực tế và cũng đưa ra kết luận tương tự. Tại một trong số những thử nghiệm như thế, 22 tài xế đã được hướng dẫn chạy tại một vận tốc không đổi (30 km/h), giữ cho khoảng cách giữa các xe không đổi, lái thành một vòng tròn. Và đột nhiên, sóng giao thông ấy đã xuất hiện:

Thử nghiệm thực tế cho thấy sóng giao thông hình thành như thế nào.

Vậy ai là người có lỗi tạo nên những vụ kẹt xe “ma quái” này?

Theo một cách hiểu nào đó, thì có lẽ người tài xế đầu hàng sẽ là người chịu trách nhiệm tạo ra những vụ tắc đường ma này. Thử nghiệm thực tế trong video ở trên cho thấy rằng khi một tài xế dừng đột ngột giữa đường để tránh va chạm vào xe đằng trước, họ sẽ tạo ra phản ứng dây chuyền khiến hàng loạt xe đằng sau khựng lại và gây tắc đường.

“Nếu người tham gia giao thông để ý vào độ đông của đường trước mặt mình, họ sẽ nhả ga sớm hơn để xe từ từ chậm lại – thay vì sử dụng phanh vào những phút cuối – để tránh việc tắc đường xảy ra”, anh Seibold nói.

Nhà khoa học máy tính tại Viện Công nghệ Massachusetts, Berthold Horn lại có một cách nhìn khác về vấn đề này. Đó là hãy giữ khoảng cách đều giữa xe của bạn với cả xe đằng trước và xe đằng sau, như thế sẽ tránh được việc phanh gấp không cần thiết.

Nhưng thực ra thì, việc thay đổi cách điều khiển xe trên cao tốc không thực sự triệt tiêu được hoàn toàn nạn tắc đường ma, chỉ là giảm thiểu cơ hội hình thành của nó xuống chút đỉnh thôi. Điều đó không phụ thuộc vào cách lái của từng tài xế hay việc họ có chú ý tới đường xá hay không, bởi khi mà một cung đường đã đạt tới giới hạn số lượng xe lưu thông, thì tắc đường ma sẽ diễn ra.

Ta thường đổ tội cho một tài xế nhất định nào đó”, Seibold nói. “Nhưng thử nghiệm cho thấy rằng dù rằng toàn bộ các tài xế chạy y hết nhau, chẳng ai mắc lỗi, sóng giao thông vẫn sẽ cứ diễn ra”. Vậy là chẳng phải tại ai mà việc tắc đường ma này diễn ra cả, chỉ là do đường đông quá mà thôi.

Giải pháp cho nạn tắc đường ma này

Để giải quyết vấn đề này theo kiểu ngắn hạn, thì các kĩ sư có các giải pháp giảm thiểu được loại tắc đường gây ức chế này.

Đường càng thẳng và càng bằng phẳng, tỉ lệ tắc đường ma sẽ càng giảm, bởi lẽ các tài xế sẽ ít phanh gấp hơn trước khi gặp ổ gà hay gặp các khúc cua. Đa số các đường cao tốc được xây dựng để thẳng nhất có thể, vì thế ta phải cố mà duy trì, bảo dưỡng đường xá cho tốt để tránh việc tắc đường xảy ra.

Một phương án khác mới mẻ hơn, theo như lời anh Seibold nói thì là tạo ra thêm nhiều loại giới hạn tốc độ khác, giải pháp này đã và đang được áp dụng tại một số nơi ở Mỹ nhưng mới chỉ dùng chủ yếu để điều khiển tốc độ xe trong các điều kiện thời tiết khác nhau. Họ sẽ sử dụng những biển đèn LED thông báo tốc độ yêu cầu cho các xe lưu thông, tính toán sao cho tốc độ ấy sẽ có ít khả năng gây ra tắc đường ma nhất. Mọi xe sẽ đều tuân thủ giới hạn vận tốc, đều đi chậm lại và có tỉ lệ nào đó, sóng giao thông sẽ bị triệt tiêu.

Giải pháp cuối cùng thì hoàn toàn mang hơi hướng hiện đại: đó là xe tự lái. Bởi lẽ hệ thống xe có thể tự tính toán ra được một vận tốc phù hợp, dựa trên điều kiện đường xá, dữ liệu về tình hình giao thông phía xa để đặt xe chạy ở một tốc độ phù hợp. Về khoản này, chắc chắn là chúng hơn con người chúng ta.

Một xe ở đầu hàng bỗng chốc phanh lại, tín hiệu này sẽ được gửi về hàng loại xe đằng sau để cùng lúc, các xe có thể đồng loạt chậm lại, tắc đường ma sẽ không còn xảy ra nữa. Trên lý thuyết, thì khi trên đường toàn xe thông minh như thế, dòng phương tiện lưu thông sẽ chảy trong êm đềm.

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 3 tháng 3 ngày
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 3 tháng 3 ngày
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 3 tháng 3 ngày
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 3 tháng 3 ngày
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat