Чаще всего это так называемые «фантомные пробки», объясняет Ранда Херзаллах, доцент прикладной математики Уорикского университета. Как они образуются, показывает эксперимент, проведенный в Японии в 2008 году. Исследователи предложили 22 водителям двигаться колонной по кольцевой трассе, поддерживая постоянную скорость и соблюдая безопасную дистанцию до автомобиля впереди. Естественно, водители постоянно чуть корректировали скорость, прибавляя газу или подтормаживая: эти почти незаметные колебания через несколько минут переросли в волну остановок и разгонов.
Горстка разумных водителей способна ликвидировать дорожную пробку, говорит математик

Причина в том, что каждый следующий водитель чуть запаздывает в реакции по сравнению с предыдущим, поэтому вынужден тормозить или разгоняться активнее, и каждый следующий за ним действует еще энергичнее. Водители, едущие в сотнях метров позади, и вовсе вынуждены полностью остановиться.
«Пятнашки» — маневры перестроения в быстрее движущуюся полосу — влияют аналогично, создавая небольшое возмущение, на которое вынуждены реагировать соседние водители, уступая место вклинившейся машине. Одному кажется, что он принял удачное решение, но хуже стало всем.
Способ избавиться от пробок удивительно прост
Математики, специализирующиеся на вероятностных методах, создают универсальные математические модели, которые применимы и к пробкам в конце рабочего дня, и к квантовым технологиям, и к поведению биологических систем. В частности, они обнаружили: если добавить всего один фактор, который демпфирует колебательную динамику, вся система приходит в равновесие. Перевожу на русский: если хотя бы один водитель в полосе делает разгоны и торможения мягче предыдущего, он гасит развитие волны.
В 2018 году исследователи повторили японский эксперимент с кольцевой трассой, но на этот раз один из автомобилей был автономным, запрограммированным на самое плавное ускорение и торможение, и волна старт-стоп перестала расти, доказав, что математика права.
Исследователь дает водителям простой совет: держите достаточную дистанцию до едущего впереди автомобиля, чтобы иметь возможность ускоряться и тормозить плавно, и не поддавайтесь искушению постоянно перестраиваться в поисках незначительного выигрыша во времени. Если так будет поступать хотя бы небольшая доля водителей, эти тайные герои сделают пробки заметно более редким явлением.


