汽車工業(yè)在中國、印度等發(fā)展中國家繼續(xù)發(fā)展，堵車問題也隨之發(fā)展起來，它并非僅僅是路少車多那樣簡單，全球的交通科學家們都在對此問題進行診斷和給出解決方案。

大城市的交通痛

在北京、上海、廣州、深圳，交通堵塞都算不上新聞了，但是現(xiàn)在，就連成都、長沙、西安、蘭州這樣的城市的報紙也開始頻頻以交通堵塞為題來做新聞。堵車固然不是現(xiàn)代城市獨有——考古學家們在被火山灰掩埋的龐貝城遺址中，就發(fā)現(xiàn)了古代也有馬隊和大車隊堵車的證據(jù)，但是馬車制造的尾氣和噪音可是要比汽車少得多了。

單算經(jīng)濟賬，2009年度GDP近12，000億元的北京，按中國社科院數(shù)量經(jīng)濟與技術經(jīng)濟研究所的測算，因擁堵造成的社會成本損失高達146億元人民幣，這已經(jīng)超過了被認為是全世界最擁擠的商業(yè)城市莫斯科(12億美元)，成了名副其實的“首堵”。整個英國這個數(shù)字是20-30億英鎊，還不算所有人在堵塞中浪費的S0萬年時間，而人均擁有汽車最多的美國每年因堵車造成的經(jīng)濟損失也高達700-1000億美元。如果再考慮堵車對都市居民健康造成的影響，它的危險要比單純的經(jīng)濟影響嚴重得多。

莫斯科準備修建400公里以上的道路，來緩解每天多達650個的堵點，北京市交通委早已撓破頭皮，寄望于建設“大外環(huán)”，并改變各地進京的“漏斗狀”路網(wǎng)。在這種全球性的病癥面前，各地交管部門、城市規(guī)劃建設者們都在尋找科學的解決方案。

優(yōu)化路網(wǎng)結構最關鍵

早在20世紀50年代，現(xiàn)代空氣動力學的開拓者，及生物流體力學的奠基人詹姆斯·賴特希爾(SlrJames Lighthfll)就已經(jīng)通過流體力學來考察交通的流向與互相影響，至今，交通這一極其復雜的問題仍然吸引著計算機、工程技術甚至天文學領域的科學家關注，當然還有數(shù)學家。

當中國、印度這類發(fā)展中國家的新引擎轟鳴聲像海嘯一樣地漲起來，征地修路總有個盡頭;而在歐美，道路的容量也被開發(fā)得差不多了，于是如何優(yōu)化路網(wǎng)結構成了這些汽車、城市，乃至整個人類能否順利前進的關鍵。

今天的科學家們有了高速計算機的幫助，可以模擬數(shù)以千計的虛擬車輛在路上是怎樣互相影響的，從這些研究里能找到些線索，幫我們了解堵車這種看起來是隨機發(fā)生的現(xiàn)象。雖然在一條自由通行的道路上，車子達到一定的密度肯定會造成堵車，但研究交通的科學家們卻在很多年內(nèi)，都沒有搞清楚堵起來的具體原因。

美國的研究者們最先嘗試用建模的方式，在實驗室中構造出堵車現(xiàn)象。在計算機程序中，虛擬的小車們有著各自不同的運行習慣和特點，然后它們自發(fā)地在道路上組織起來。在模擬程序中，的確發(fā)生了和現(xiàn)實中堵車很像的情況，就像結晶過程一樣，在某一點車流突然逐漸變慢，最后停了下來。通常的觀點認為，這種情況的堵車是由于道路過載造成的。

像爆炸波一樣的“堵車波”

德國戴姆勒·克萊斯勒研究中心的研究者BorisKerner一直在研究可以順利前進的車流與不同容量的道路之間的關系。Kerner將堵車稱為一種“同步交通流”，因為他發(fā)現(xiàn)，一旦進入堵車狀態(tài)，所有的車就會陷入一種以同樣速度，集群式蠕動前進的境地，這種情況還會像波浪一樣向車流的上游蔓延。

最近，英國埃克塞特大學的一個數(shù)學家小組卻發(fā)現(xiàn)，這種情況并不完全是因為道路過載，司機們的行為也與此大有關系。他們設計了一個模型，模擬在車道上出現(xiàn)一些意外情況，比如有人拋錨，或者卡車變道，結果發(fā)現(xiàn)在某種情況下，如果汽車以一定的密度和速度在道路上前進，一個司機突然剎一腳車，會在后方的車流中引發(fā)一個短暫停頓的“堵車波”，而且持續(xù)數(shù)英里之遠。在第一個司機踩剎車時，后面的車也被迫剎車，這樣A持續(xù)到整個車流越來越密，發(fā)展成一個走走停停、長達數(shù)英里的堵車帶，直至最后堵死。整個過程類似于一次自發(fā)的蝴蝶效應，仿佛一個新手在北京復興門的一腳剎車便會讓在國貿(mào)上班的某位白領遲到一個小時。

汽車大國日本的研究人員也發(fā)現(xiàn)了類似的堵車波傳遞現(xiàn)象，他們弄了22輛真的小汽車，在一條劃好的230米長的圓形路線上單向跑圈，要求司機們都按時速30千米駕駛。一開始22輛車跑得很順，但當一個司機改變了他的車速，有兩輛車的距離縮短了，而且很快就形成了一個小型的堵車局面，這個堵塞本身逐步向后移動。參與研究的名古屋大學物理學家YukiSugiyama說:“雖然我們試驗中出現(xiàn)的堵塞很輕微，其行為不同于大的高速公路，但當車輛一個接一個駛進公路，總量超過了公路承載能力臨界值時，車的自由行駛狀態(tài)就會變得不穩(wěn)定?！?/p>

對這種不知道怎樣就發(fā)生了的堵車，科學家們稱之為“幽靈式堵車”。美國麻省理工學院的科學家們則發(fā)現(xiàn)，“幽靈式堵車”的波動與爆炸形成的沖擊波有很類似的地方，而且即使所有的司機都以相同的方式行駛，它也會發(fā)生。交通模型表明，有兩種情況會誘發(fā)“幽靈式堵車”:一、車流密度大，行駛緩慢;二、司機需要時間來適應新的交通環(huán)境。

交通亟待科學管理

并不是所有的堵車都可以從技術或科學理論來解釋。

在北京，從2010年8月13日—直持續(xù)到9月中旬的京藏高速大堵車吸引了世界各大媒體的關注。這條西北方向進京的主干道，一直從進京方向、河北堵到了內(nèi)蒙古境內(nèi)。其實在平時，司機被困在這條幾百千米的路上三四天也不罕見。在這次每天幾乎只能前進2千米的世紀大堵車中，隨著堵車迅速形成了一條小型經(jīng)濟帶迅速圍繞公路形成，公路周邊的居民很多都成了向司機們高價賣水和食品的小販，與阿根廷作家胡里奧·科薩塔爾的著名堵車小說《南方高速公路》中的描寫—模—樣。

表面上看這條路上超載的拉煤大貨車是堵車的關鍵原因，但更深層次的原因是路網(wǎng)不健全。另一條進京道路八達嶺高速公路，對4噸以上的貨運車輛限行，導致京張、丹拉、宣大等路的貨運車輛都像漏斗一樣，通過張家口匯集到110國道新線。按照中國科技大學姜銳博士的說法，“緩解擁堵的措施有3個。一是減少汽車出行量，二是增加現(xiàn)有交通設施，三是科學管理。如果無需采取前兩種策略，就能緩解擁堵，則顯然是管理出了問題?！?/p>

超大城市的規(guī)劃問題

拜發(fā)展經(jīng)濟所賜，北京現(xiàn)在已經(jīng)是全球堵車最熱門的城市之一，在美國《外交政策》的新榜單上排行第一，同時上榜的還有墨西哥城、圣保羅、莫斯科、尼日利亞的拉備斯。這個有2000多萬常住人口的城市，平均每個人每天在路上花掉1個小時，有84%的人認為被交通影響了工作學習。更可怕的是，機動車保有量已超4SO萬的北京還在以每天增加2100輛的速度，迅速向東京、紐約、洛杉磯、倫敦這些超級大城市看齊;而且司機們紛紛表示，寧可在自己的車里吹著空調堵，也不愿在公交車或地鐵上被人擠著堵。

英國交通研究實驗室(Transport ResearchLaboratory，TEL)負責交通行為研究的首席顧問TimRees認為。這些大城市的城市規(guī)劃難辭其咎，“有些城市是依賴修建汽車決速路滿足交通需要的，這卻更容易導致堵車，”他說，“—旦路上有堵車的傾向，人們會習慣性地想要抄近道快點脫離，或是從道外超車從空隙中向前鉆，其他司機不得不減速、剎車，這會引起長達20英里的連鎖反應?！崩硐霠顩r下，要想減輕交通壓力，所有司機應當在線內(nèi)老老實實等著，但這極少極少發(fā)生。而在快速干道的網(wǎng)絡之間，又缺乏大量細密的小路，使得一旦某幾條主路發(fā)生堵塞，司機們便無路可走。

在北京，城市中心的發(fā)展非常單一化，商業(yè)經(jīng)濟依然集中在CBD或金融街這樣的老城區(qū);城區(qū)北部又發(fā)展過熱，住宅扎堆，再加上周邊十多個在規(guī)劃中或已建成的衛(wèi)星城，如回龍觀、天通苑等，形成大量的城際通行人口，其實這種模式早已被莫斯科、倫敦證明了是一種失敗的策略。

從嚴厲到搞笑的防堵

全世界面對這樣一個問題給出了無數(shù)種解決方案，從極端嚴厲的到荒誕不經(jīng)的都有。北京的辦法是尾號限行，周一至周五，每天有兩個號碼的車牌不能上路，比如周一尾號是1與6的車不能上路，周二是2與7，以此類推，到了下個月，再換成周二尾號是1與6不能上路。還有發(fā)明家正在研究把車底挖空抬高拉大，可以讓小汽車在其中穿行的軌道公

交車(《新知客》2010年9月刊有過報道)。