好讀周報／為什麼會塞車？車陣最前端到底發生了什麼事？

文／洪介興（台北市石牌國中教師，教育部適性教學計畫「數學建築活動」教案設計人）

每逢長假，媒體總是報導國道塞車的新聞，每天上下班的尖峰時間，人口集中的地區也有塞車的狀況，你是否曾經仔細想過塞車的原因呢？為什麼大家要塞在路上不動？車陣的最前端又是怎樣的狀況？

●考考你／前面若有30台車 通過路口要多久

我們先從有號誌燈的路口談起，假設現在我們因為紅燈而停下，且前面有30台轎車，那麼我們需要幾秒的時間才能通過前面的路口呢？

理想上，只要一綠燈，所有等待的車子就可以一起用相同的速度前進，但其實這是不可能的，每個駕駛都是等到前一台車開動一小段距離以後才開始前進，以每台車等待1.5秒計算，要綠燈亮起45秒後我們才會開動。

由於前面有30台車，所以我們距離路口大約會有160公尺的距離，由於剛起步比較慢，前5秒大約走20公尺，接下來13秒把剩下的140公尺走完，再加上通過路口要2至3秒，總共需要行進約20秒；再加上前面等待的45秒，要通過這個路口大約需要65秒。

如果這個路口的綠燈只有60秒，我們很可能就正好會被下一個紅燈攔下，最令人難以接受的是，這60秒中絕大多數的時間都是在等前面的車子開動！如果所有的車子可以同時起步，就不會浪費這些時間了不是嗎？

●看實際／兩車隔2秒距離 有狀況才可應變

但事實上，駕駛們等待前車前進一段距離後再開動的行為，其實才是比較合理的駕駛方式。如果後車貼著前車駕駛，那麼當前車一減速，不論反應再怎麼快，因為是前車先開始減速，兩車間的距離必定會縮小，只要距離太近就一定會撞上。

一般會建議後車和前車要相隔2秒以上的距離，遇到突發狀況時，才有比較足夠的時間可以應變。因此對單一條車道而言，若以每兩輛車都至少相隔大約2秒計，60秒的時間最多大約只能讓30輛左右的車輛通過。

假設某條馬路由西向東有兩條直行車道，路口處每60秒變換一次紅綠燈，也就是每2分鐘會有60秒的綠燈可以直行。根據前面的計算可知，每2分鐘大約有60台由西向東的直行車可以通過，如果每2分鐘想通過的車子超過60台，那麼此處就會開始產生堵塞。

最壞的狀況就是堵塞久了以後，可能回堵到前一個路口，當發生這樣的情形，前一個路口消化車輛的速度就會被大幅減低，進而產生更嚴重的大塞車！

●告訴你／車距過小 導致減速 高速公路 就會堵車

有時候高速公路上會出現一大段路的車子完全動彈不得，這又是怎麼一回事呢？

當前車因為某種緣故而減速，受到前車的影響，後車也勢必會跟著減速。這時，如果後車離前車太近，因為緩衝的距離較小，所以後車會有較大的反應，而做出比前車更急、更大幅的減速。

只要車輛間的車距較小，這個效應就會持續向後傳遞，也就是第三台車會比第二台車更大幅地減速，而第四台車又會比第三台車更大幅地減速，依此類推……；不久後，就會有一輛車減速到幾乎停止，而下一台車會是停止後一下下再開動，再下一台車停止的時間會比前一台車更長，依次越後面的車停止時間越長，車陣也就越來越長。

●怎解套／龜速車有緩衝空間 可以終止減速效應

能緩解這種連鎖效應的救星是俗稱的「龜速車」，它們的特性是明明距離前車很遠，自己也還沒達到最高速限，卻不願加速。絕大多數的駕駛都希望車速能快就盡量開快，假如前面擋著一台龜速車，後面的駕駛往往心情不會太好，因此龜速車通常是背負罵名，但這回，它卻將成為英雄。

由於龜速車和前車保持相當遠的距離，所以當前車減速時，它有很大的緩衝空間，可以慢慢地減速就好，不至於減速過頭，如果前車只是短時間的減速，龜速車甚至可能完全不受影響，減速的連鎖效應就此告終。

即便在前車減速到停下的狀況，龜速車都有緩解堵塞的作用，由於它遠遠就看到前車減速，因此它能緩緩減速，不用煞得太急，前車停下時它也還有一大段距離可以慢慢往前滑，有可能在龜速車還沒停下前，前車已經開動，那麼龜速車不必停下來，原本的小車陣就這麼消除了！就算沒有完全消除車陣，龜速車停下來的時間也一定比前車短上許多。

另一種緩解減速連鎖效應的可能就是後方車流小，相隔比較久才多跟上一台車，後面跟上的車就會和龜速車一樣，比較不受前車減速的影響。

●看原因／車道匯流 容易回堵 亂變車道 影響車流

由前面說明可知，並不是把路上擺滿車才會塞車，而是當車流量大到車距都不甚寬鬆時，就有可能從一台車因某種緣故而短暫減速開始，經過連鎖效應後導致塞車，但最初開始減速的那台車為何需要減速呢？

其中一個常見原因是車道匯流，遇到上高速公路的交流道時，因為多了一些車要加入行列，如果原本的車流已經很密集，匯入的車流就會影響原本車流的行駛速度，如果要上高速公路的車很多，就容易在交流道前形成回堵。

另一個車子會突然減速的原因，是被任意變換車道的魯莽駕駛切到前面，這時候被切的一方只好減速拉開與前車的距離，如果後面的車子又跟得很緊，就要進入通往堵塞的連鎖效應了。

身為有素養的公民，行車時一定要注意與前車維持足夠的距離，除了安全因素，還能避免壅塞發生。此外，也不該輕率變換車道，絕不要為了求快、貪圖自身一點便利，帶給其他用路人更大的麻煩。