Le code in autostrada possono formarsi anche senza incidenti, cantieri, veicoli in panne o restringimenti della carreggiata. È capitato praticamente a tutti: il traffico rallenta improvvisamente, le auto si fermano, si procede a passo d’uomo per qualche chilometro e poi, altrettanto inspiegabilmente, la strada torna libera. Dietro questo fenomeno c’è una spiegazione precisa: sono le cosiddette code fantasma, generate dall’effetto fisarmonica e dalle reazioni a catena tra automobilisti.
Perché si formano le code in autostrada senza incidenti?
Quando il traffico è intenso, le automobili viaggiano a distanze relativamente ridotte e il sistema diventa molto sensibile anche a piccole variazioni di velocità.
È sufficiente che un conducente freni leggermente perché chi lo segue debba reagire.
Il secondo automobilista potrebbe frenare un po’ più intensamente, il terzo ancora di più e così via.
Procedendo lungo la fila di veicoli, quella che inizialmente era una piccola riduzione della velocità può trasformarsi in una frenata completa.
Nasce così una coda anche se davanti non c’è alcun ostacolo.
Cos’è l’effetto fisarmonica nel traffico
Questo fenomeno viene comunemente definito effetto fisarmonica o “onda di traffico”.
Immaginiamo una fila di auto che procede a velocità costante.
La prima rallenta da 100 a 90 km/h.
Il conducente successivo si accorge della frenata con qualche istante di ritardo e, per mantenere una distanza di sicurezza sufficiente, scende magari a 80 km/h.
Quello dietro potrebbe rallentare fino a 60 km/h.
Dopo diverse automobili, qualcuno sarà costretto quasi a fermarsi.
La perturbazione iniziale si è quindi trasformata in una vera coda.
Ed è proprio per questo che, arrivati nel punto in cui ci aspettavamo di trovare un incidente, spesso non troviamo assolutamente nulla.
La coda si muove nella direzione opposta alle automobili
C’è un aspetto ancora più curioso.
Mentre le automobili procedono in avanti, l’onda generata dalla coda tende a propagarsi all’indietro rispetto al senso di marcia.
I ricercatori del MIT hanno studiato matematicamente queste onde, definendole anche “jamitons”.
Quando un’automobile raggiunge l’onda di congestione deve rallentare; dopo averla attraversata può tornare progressivamente ad accelerare.
La coda, quindi, non è necessariamente legata a un punto fisso della strada.
Può muoversi lungo l’autostrada in senso opposto rispetto ai veicoli che la attraversano.
Basta una sola frenata per creare una coda?
Non sempre.
Se sulla strada ci sono poche automobili, una frenata viene assorbita facilmente dal traffico.
Il problema nasce quando la densità dei veicoli è elevata.
In questa situazione basta una piccola perturbazione per destabilizzare il flusso.
Le cause iniziali possono essere estremamente comuni:
- una frenata improvvisa;
- un cambio di corsia;
- un’auto che si immette in autostrada;
- un conducente che viaggia troppo vicino al veicolo davanti;
- una distrazione;
- un rallentamento in prossimità di una curva;
- una variazione della pendenza;
- un veicolo che accelera più lentamente degli altri.
Nessuno di questi eventi deve necessariamente provocare un incidente. Se il traffico è sufficientemente intenso, però, può essere sufficiente a generare una lunga onda di rallentamenti.
L’esperimento che ha dimostrato l’esistenza delle code fantasma
Uno degli esperimenti più famosi sul fenomeno è stato realizzato in Giappone.
Un gruppo di automobilisti è stato fatto circolare su un percorso chiuso ad anello, mantenendo inizialmente velocità e distanze il più possibile uniformi.
Non c’erano semafori.
Non c’erano incroci.
Non c’erano incidenti.
Non c’erano cantieri.
Eppure, dopo qualche tempo, il flusso uniforme ha iniziato spontaneamente a deteriorarsi.
Piccole variazioni nella velocità dei conducenti si sono progressivamente amplificate fino a generare vere onde di stop-and-go.
L’esperimento ha dimostrato che una congestione può nascere esclusivamente dall’interazione tra i conducenti, senza bisogno di un ostacolo fisico sulla strada.
Perché ogni automobilista peggiora leggermente la frenata
La causa principale è legata al comportamento umano.
Quando vediamo accendersi gli stop dell’automobile davanti abbiamo bisogno di un certo tempo per:
- percepire il rallentamento;
- capire cosa sta succedendo;
- reagire;
- premere il freno;
- ridurre la velocità.
Se la distanza dal veicolo precedente è ridotta, la reazione deve essere più intensa.
Il conducente successivo si trova nella stessa situazione.
Il risultato è una successione di frenate e accelerazioni sempre meno fluide.
Da qui nasce il classico traffico nel quale si passa continuamente da 50 km/h a 20 km/h, poi quasi a zero e infine nuovamente a 50 km/h.
La distanza di sicurezza può ridurre le code
Mantenere una corretta distanza dal veicolo che precede non serve soltanto a evitare tamponamenti.
Può contribuire anche alla fluidità del traffico.
Lasciare più spazio consente infatti di assorbire una piccola riduzione della velocità semplicemente sollevando l’acceleratore, senza dover ricorrere immediatamente ai freni.
Se molti automobilisti adottassero questo comportamento, le variazioni di velocità verrebbero smorzate invece di amplificarsi.
La guida più efficace nel traffico intenso è quindi quella regolare e prevedibile.
Come guidare per ridurre l’effetto fisarmonica
Un singolo automobilista non può eliminare il traffico, ma può evitare di amplificare l’onda.
Alcuni comportamenti possono fare la differenza:
- mantenere una distanza adeguata dal veicolo davanti;
- evitare accelerazioni inutilmente aggressive;
- anticipare i rallentamenti;
- utilizzare il freno in modo progressivo;
- evitare continui cambi di corsia;
- non occupare gli spazi lasciati dagli altri automobilisti soltanto per guadagnare poche posizioni;
- mantenere una velocità il più possibile costante;
- osservare il traffico diverse auto più avanti.
Se davanti le auto iniziano a rallentare, è spesso sufficiente rilasciare progressivamente l’acceleratore invece di arrivare rapidamente vicino al veicolo precedente e frenare all’ultimo momento.
Cambiare continuamente corsia serve davvero?
Quando siamo in coda abbiamo spesso l’impressione che la corsia accanto sia sempre più veloce.
Non appena cambiamo corsia, naturalmente, sembra fermarsi proprio quella che abbiamo scelto.
Non è soltanto una sensazione.
Nelle condizioni di traffico stop-and-go le velocità delle diverse corsie possono cambiare continuamente.
Passare ripetutamente da una corsia all’altra può inoltre obbligare altri automobilisti a frenare per creare lo spazio necessario all’inserimento.
Un comportamento che può contribuire ad alimentare ulteriormente l’effetto fisarmonica.
Salvo reali esigenze di marcia o sorpasso, una guida prevedibile e fluida è generalmente preferibile alla continua ricerca della corsia apparentemente più veloce.
Le code fanno aumentare anche consumi ed emissioni
Le conseguenze non riguardano soltanto il tempo perso.
Il continuo ciclo di accelerazione, frenata e nuova accelerazione comporta uno spreco di energia.
Le ricerche sperimentali sulle phantom traffic waves hanno rilevato una relazione tra l’intensità delle oscillazioni del traffico e il consumo di carburante.
Più il traffico diventa irregolare, maggiore può essere l’energia necessaria per continuare a rallentare e riportare successivamente il veicolo alla velocità precedente.
Una circolazione più uniforme può quindi portare vantaggi sia per i tempi di percorrenza sia per consumi ed emissioni.
Una sola auto può contribuire a eliminare una coda fantasma?
Sorprendentemente, sì.
Alcuni esperimenti hanno dimostrato che anche una piccola percentuale di veicoli controllati in modo intelligente può contribuire a stabilizzare il flusso.
Il principio è quello di evitare di copiare esattamente il comportamento dell’automobile precedente.
Se il veicolo davanti frena, anziché avvicinarsi e frenare a sua volta bruscamente, l’auto controllata mantiene maggiore spazio e modifica gradualmente la propria velocità.
In questo modo agisce quasi come un “ammortizzatore” dell’onda.
Ricerche sperimentali hanno mostrato che persino un singolo veicolo controllato in maniera strategica in un gruppo di circa 20 auto può attenuare le oscillazioni stop-and-go.
Auto autonome e ADAS elimineranno le code?
In teoria, automobili capaci di comunicare tra loro e coordinare velocità e distanza potrebbero ridurre significativamente il fenomeno.
Ma la soluzione è più complessa di quanto possa sembrare.
Non basta infatti che un veicolo utilizzi automaticamente acceleratore e freno.
Anche un sistema di cruise control adattivo, se reagisce troppo intensamente alle variazioni dell’automobile precedente, può trasmettere l’onda invece di assorbirla.
Le ricerche più recenti stanno quindi studiando sistemi capaci non soltanto di mantenere la distanza, ma di stabilizzare attivamente il traffico.
In futuro, veicoli connessi e sistemi avanzati di assistenza alla guida potrebbero conoscere la presenza di un rallentamento prima ancora che il conducente possa vederlo.
Il traffico è un sistema collettivo
La parte più interessante delle code fantasma è che nessun singolo automobilista decide di crearle.
La congestione emerge dal comportamento collettivo.
Ogni conducente cerca semplicemente di reagire all’automobile che ha davanti, ma la somma di queste piccole reazioni può produrre un fenomeno molto più grande.
È un principio che spiega perché sia così difficile risolvere il problema: aumentare semplicemente la capacità di una strada non elimina necessariamente tutte le oscillazioni del traffico.
Anche il comportamento dei conducenti gioca un ruolo fondamentale.
Domande frequenti sulle code in autostrada
Perché si forma una coda se non c’è stato un incidente?
Quando il traffico è molto intenso, una piccola frenata può propagarsi alle automobili successive e diventare progressivamente più forte. Si genera così una coda senza che esista un ostacolo fisico.
Cos’è una coda fantasma?
È una congestione che nasce senza incidenti, lavori stradali o altri impedimenti evidenti. In inglese viene definita “phantom traffic jam”.
Cos’è l’effetto fisarmonica?
È il fenomeno per cui una piccola variazione di velocità viene amplificata procedendo da un’automobile a quella successiva, fino a generare una successione di frenate e ripartenze.
Perché la coda sembra sparire improvvisamente?
Perché l’onda di congestione può spostarsi lungo la strada. Una volta attraversata la zona in cui si propaga l’onda, il conducente può tornare ad accelerare anche senza incontrare alcun incidente o ostacolo.
Come si può ridurre l’effetto fisarmonica?
Mantenendo maggiore distanza, anticipando i rallentamenti, evitando frenate brusche e cercando di mantenere una velocità uniforme.
Code in autostrada: a volte il problema siamo noi
Le code in autostrada senza incidenti non sono quindi un mistero. Sono il risultato della combinazione tra traffico intenso, distanza insufficiente, tempi di reazione e continue variazioni di velocità.
Una frenata apparentemente insignificante può propagarsi all’indietro e trasformarsi, molti veicoli dopo, in una fermata completa.
La soluzione non dipende esclusivamente da nuove strade o dalla tecnologia. Anche una guida più fluida, con maggiore distanza di sicurezza e meno accelerazioni e frenate, può contribuire a smorzare l’effetto fisarmonica.
La prossima volta che una lunga coda scompare senza lasciare traccia di incidenti o lavori, quindi, probabilmente non vi siete persi la causa: l’ostacolo fisico, semplicemente, non c’era mai stato.
