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.

Phát hiện ra ngôi làng cổ đại ở Canada tồn tại trước kim tự tháp ở Ai Cập đến 10 nghìn năm

tinybook tinybook 5 ngày 1 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Phát hiện ra ngôi làng cổ đại ở Canada tồn tại trước kim tự tháp ở Ai Cập đến 10 nghìn năm
Ngôi làng có thể thuộc về tổ tiên người Heilsuk, một nhóm cư dân bản địa tại Canada.

Tại sao ếch độc tự liếm bản thân mà không lăn ra chết?

tinybook tinybook 5 ngày 1 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Tại sao ếch độc tự liếm bản thân mà không lăn ra chết?
Khó có thể xác định được loài động vật có chất độc nguy hiểm nhất thế giới. Nhưng chắc chắn loài ếch độc phi tiêu vàng sống tại Colombia sẽ là một trong những loài nằm đầu danh sách.

Đây chắc chắn là cách tua nhạc kỳ cục nhất mà bạn có thể tưởng tượng ra

tinybook tinybook 5 ngày 6 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Đây chắc chắn là cách tua nhạc kỳ cục nhất mà bạn có thể tưởng tượng ra
Thiết bị kính thông minh này ăn đứt Google Glass rồi.

Người Mỹ sử dụng cách rất hay để hạ nhiệt độ trong những ngày nóng bức: sơn xám toàn bộ mặt đường

tinybook tinybook 5 ngày 16 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Người Mỹ sử dụng cách rất hay để hạ nhiệt độ trong những ngày nóng bức: sơn xám toàn bộ mặt đường
Loại sơn này sẽ giúp cho đường phố hấp thụ ít nhiệt lượng từ mặt trời hơn, và sẽ giúp cho thành phố thoát khỏi cảnh "nóng như đổ lửa".

Tổng hợp thành công hydrogen từ ánh sáng và chất béo với giá rẻ - Một bước tiến mạnh mẽ cho việc thay thế nhiên liệu hóa thạch

tinybook tinybook 5 ngày 17 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Tổng hợp thành công hydrogen từ ánh sáng và chất béo với giá rẻ - Một bước tiến mạnh mẽ cho việc thay thế nhiên liệu hóa thạch
Thành công của phương pháp này sẽ giúp tạo ra nhiên liệu hydrongen với giá thành rẻ hơn, đẩy nhanh quá trình thay thế nhiên liệu hóa thạch và tác động mạnh mẽ đến môi trường.

Elon Musk làm video tổng hợp những lần tên lửa triệu đô của mình nổ tan thành mây khói, xem cực kỳ ấn tượng dù hơi... xót của

tinybook tinybook 6 ngày 4 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Elon Musk làm video tổng hợp những lần tên lửa triệu đô của mình nổ tan thành mây khói, xem cực kỳ ấn tượng dù hơi... xót của
"Thất bại là mẹ thành công".

[Vui] Cô bé Arya trong Game of Thones có thể mở khóa bất kì chiếc iPhone X nào trên đất Westeros

tinybook tinybook 6 ngày 8 giờ
Khoa Học Công Nghệ
[Vui] Cô bé Arya trong Game of Thones có thể mở khóa bất kì chiếc iPhone X nào trên đất Westeros
Một sát thủ có thể đeo lên bất kì khuôn mặt nào chắc chắn sẽ khiến lớp bảo mật của iPhone X vô dụng.

Giáo sư Đại học Stanford tiết lộ 4 bí quyết để "sống sót" nơi công sở khốc liệt và bạn hoàn toàn có thể áp dụng ngay bây giờ

tinybook tinybook 6 ngày 16 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Giáo sư Đại học Stanford tiết lộ 4 bí quyết để "sống sót" nơi công sở khốc liệt và bạn hoàn toàn có thể áp dụng ngay bây giờ
Những cuộc chiến nơi công sở đã trở nên quá quen thuộc đối với bất kỳ ai đi làm. Vậy làm thế nào để bạn có thể "sống sót" ở những nơi luôn có "chiến tranh" như vậy?

Sử dụng máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới, các nhà nghiên cứu tái tạo chính xác được một phân tử và điều này rất quan trọng

tinybook tinybook 1 tuần 2 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Sử dụng máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới, các nhà nghiên cứu tái tạo chính xác được một phân tử và điều này rất quan trọng
Sẽ có ngày máy tính lượng tử vượt mặt máy tính cổ điển, và ngày đó đang tới gần.

Bão đến, các sở thú và thủy cung tại Mỹ đã làm thế nào để bảo vệ những “cư dân” của mình?

tinybook tinybook 5 ngày 19 phút
Khoa Học Công Nghệ
Bão đến, các sở thú và thủy cung tại Mỹ đã làm thế nào để bảo vệ những “cư dân” của mình?
Khi thảm họa xảy ra, giống như như con người, các loài vật cũng cần nơi trú ẩn và thức ăn dự trữ để tránh bão an toàn.

[Vui] Bán hàng thông minh và sáng tạo như thế này, bảo sao những siêu thị dưới đây luôn đắt khách

tinybook tinybook 5 ngày 19 phút
Khoa Học Công Nghệ
[Vui] Bán hàng thông minh và sáng tạo như thế này, bảo sao những siêu thị dưới đây luôn đắt khách
Nếu coi bán hàng là nghệ thuật, những siêu thị này là tập hợp của rất nhiều nghệ sỹ. Sản phẩm tốt chỉ là một phần của câu chuyện mua bán, thái độ và cung cách bán hàng mới quan trọng. Bạn sẽ hiểu điều đó sau khi xem xong những bức ảnh này.

Đoạn video timelapse này sẽ cho bạn thấy 1 tháng rong ruổi trên tàu chở hàng tuyệt vời như thế nào

tinybook tinybook 5 ngày 49 phút
Khoa Học Công Nghệ
Đoạn video timelapse này sẽ cho bạn thấy 1 tháng rong ruổi trên tàu chở hàng tuyệt vời như thế nào
Đây là cơ hội để bạn trải nghiệm cảm giác đi trên tàu chở hàng.

Đường cầu trượt này không dành cho những trái tim yếu đuối

tinybook tinybook 5 ngày 2 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Đường cầu trượt này không dành cho những trái tim yếu đuối
Chờ đón bạn ở cuối đường trượt ngắn này là... không gì cả.

Vì sao nói trực giác giúp chúng ta thành thiên tài, nhưng cũng rất đỏng đảnh, phản trắc?

tinybook tinybook 5 ngày 2 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Vì sao nói trực giác giúp chúng ta thành thiên tài, nhưng cũng rất đỏng đảnh, phản trắc?
Giá trị của trực giác nằm ở đâu? Chúng ta có thể sử dụng trực giác như thế nào trong quá trình tư duy?

Bài học bán măng trúc cho người Nhật

tinybook tinybook 5 ngày 2 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Bài học bán măng trúc cho người Nhật
Thứ người khác không có thì mình có, việc người khác làm được thì mình làm giỏi hơn, thứ người khác làm giỏi thì mình phải làm giỏi và với giá thấp hơn.

Muốn mẫu vật của bạn lung linh hơn khi lên ảnh? Hãy cho chủ thể một chút... nước

tinybook tinybook 5 ngày 6 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Muốn mẫu vật của bạn lung linh hơn khi lên ảnh? Hãy cho chủ thể một chút... nước
Nếu đã cố mà những bức ảnh của bạn trông vẫn nhàm chán, hãy thử phun sương hoặc vẩy một ít nước lên chủ thể. Tất nhiên, phương pháp này không dành cho đồ điện hoặc những người mẫu sợ nước.

Vụ nổ đầy màu sắc khi thả rơi đe xuống bình sơn xịt từ độ cao 45m

tinybook tinybook 5 ngày 8 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Vụ nổ đầy màu sắc khi thả rơi đe xuống bình sơn xịt từ độ cao 45m
Trông như cầu vồng bị nổ tung vậy, đừng xem thường sự nguy hiểm của đe.

Những CEO ở Thung lũng Silicon đang "hack" cơ thể họ bằng cách nhịn ăn

tinybook tinybook 5 ngày 19 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Những CEO ở Thung lũng Silicon đang "hack" cơ thể họ bằng cách nhịn ăn
Nó giúp giảm cân, cải thiện tâm trạng và năng suất làm việc, thậm chí chống lão hóa.

Đây là cảnh người ta thử nghiệm hệ thống bọt chống cháy, nhìn bồng bềnh như mây trời, muốn bay thẳng vào ngay

tinybook tinybook 5 ngày 19 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Đây là cảnh người ta thử nghiệm hệ thống bọt chống cháy, nhìn bồng bềnh như mây trời, muốn bay thẳng vào ngay
Khi không có lửa, bọt chống cháy trông thật đẹp

Đây là chiếc ba lô đựng sách trông giống một quyển sách dành riêng cho mọt sách

tinybook tinybook 6 ngày 5 giây
Khoa Học Công Nghệ
Đây là chiếc ba lô đựng sách trông giống một quyển sách dành riêng cho mọt sách
Đó là cách mà website bán lẻ ThinkGeek biến những khách hàng mọt sách trở thành "Chúa tể của những cuốn sách" (Lord of the Books).

Lần đầu tiên các nhà khoa học nuôi được xương nhân tạo, lại nhờ kỹ thuật nghiên cứu sóng hấp dẫn

tinybook tinybook 6 ngày 4 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Lần đầu tiên các nhà khoa học nuôi được xương nhân tạo, lại nhờ kỹ thuật nghiên cứu sóng hấp dẫn
Bệnh nhân ghép xương sẽ giảm được đau đớn và nguy cơ nhiễm trùng.

Dùng vài mánh khóe đơn giản để quay video, anh chàng này đang khiến Internet cãi nhau ỏm tỏi

tinybook tinybook 6 ngày 4 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Dùng vài mánh khóe đơn giản để quay video, anh chàng này đang khiến Internet cãi nhau ỏm tỏi
Đoạn video dài 1 phút tổng hợp các "mánh" đánh lừa thị giác của Kevin Parry sẽ khiến bạn nhăn trán cả ngày mà không hiểu tại sao.

Có thể bạn chưa biết, trên đời này có một loại Coca-Cola hương vị... cafe

tinybook tinybook 6 ngày 8 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Có thể bạn chưa biết, trên đời này có một loại Coca-Cola hương vị... cafe
Vừa muốn uống Coca mà vừa thèm cafe, đây là loại nước dành cho bạn.

Tại sao bạn luôn thấy khát nước sau khi ăn đồ ngọt?

tinybook tinybook 6 ngày 17 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Tại sao bạn luôn thấy khát nước sau khi ăn đồ ngọt?
Nếu cơn khát đến sớm hơn 5 phút, đó không phải là do đường.

"18 House" ở Sài Gòn: Chỉ rộng 18m2 nhưng căn nhà này sẽ giúp bạn thay đổi định kiến bấy lâu nay về nhà ống

tinybook tinybook 6 ngày 18 giờ
Khoa Học Công Nghệ
"18 House" ở Sài Gòn: Chỉ rộng 18m2 nhưng căn nhà này sẽ giúp bạn thay đổi định kiến bấy lâu nay về nhà ống
Nhà ống đô thị đôi khi không phải lựa chọn, nó đã trở thành phương án bắt buộc để có thể "sống sót" trên những diện tích đất chật hẹp giữa ngõ hẻm. Khác xa với những định kiến bấy lâu về nhà ống, "18 House" do Khuôn Studio thiết kế sẽ khiến bạn thích thú đến ngỡ ngàng.

[Vui] Bức ảnh anh chàng không chung thuỷ đang hot trên mạng lại chính là một phần nhỏ của câu chuyện kịch tính này đây

tinybook tinybook 6 ngày 22 giờ
Khoa Học Công Nghệ
[Vui] Bức ảnh anh chàng không chung thuỷ đang hot trên mạng lại chính là một phần nhỏ của câu chuyện kịch tính này đây
Đảm bảo hấp dẫn không thua phim đâu các bạn ạ.

Úc: Chuột túi nhiều gấp đôi người, chính quyền huy động người dân ăn thịt Kangaroo

tinybook tinybook 6 ngày 22 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Úc: Chuột túi nhiều gấp đôi người, chính quyền huy động người dân ăn thịt Kangaroo
Ai mà nghĩ đến có ngày mà biểu tượng nước Úc sẽ biến thành miếng steak hay xúc xích lăn lóc trong bữa ăn sáng của con người?

Bức ảnh chú cá ngựa lôi cây bông ngoáy tai có khả năng nhận giải cao nhất tại Wildlife Photographer of the Year 2017

tinybook tinybook 1 tuần 19 phút
Khoa Học Công Nghệ
Bức ảnh chú cá ngựa lôi cây bông ngoáy tai có khả năng nhận giải cao nhất tại Wildlife Photographer of the Year 2017
Bức ảnh được chụp bởi nhiếp ảnh gia người Mỹ Justin Hofman với cái tên "Sewage surfer" (tạm dịch: Kẻ lang thang trong làn nước ô nhiễm), ghi lại hình ảnh một chú cá ngựa lôi cây bông ngoáy tai dưới biển Indonesia. Đây chỉ là một trong số nhiều bức ảnh dấy lên lo ngại về ô nhiễm môi trường trên toàn thế giới.

Bill Gates tiết lộ hai mối đe dọa lớn nhất với sức khỏe toàn cầu trong 10 năm tới

tinybook tinybook 1 tuần 2 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Bill Gates tiết lộ hai mối đe dọa lớn nhất với sức khỏe toàn cầu trong 10 năm tới
"Số lượng những ca nhiễm HIV có thể sẽ tăng, thậm chí còn cao hơn đỉnh điểm của nó trước đó”.

Cận cảnh cỗ máy đếm thời gian như vũ trụ thu nhỏ Louis Moinet Space Mystery - chiếc đồng hồ duy nhất chứa đá vũ trụ đích thực

tinybook tinybook 1 tuần 2 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Cận cảnh cỗ máy đếm thời gian như vũ trụ thu nhỏ Louis Moinet Space Mystery - chiếc đồng hồ duy nhất chứa đá vũ trụ đích thực
Louis Moinet Space Mystery là chiếc đồng hồ duy nhất trên thế giới chứa đá vũ trụ đích thực với amino axit – biểu tượng của sự sống.
tinybook Công Nghệ Thông Tin



Chat