Como se formam os engarrafamentos fantasma

Um conjunto de pequenos filmes, integrantes de um estudo realizado por uma equipa de investigadores japoneses, mostram o mecanismo de formação de um engarrafamento viário. É possível observar a forma como ocorrem os chamados “engarrafamentos fantasma“, aqueles que acontecem sem uma causa externa aparente como a ocorrência de um acidente ou a influência de obras rodoviárias.

Um engarrafamento viário é um fenómeno diário, característico de quase todas as metrópoles e estradas de tráfego elevado, que resulta de um desequilíbrio, provocado por elementos internos ou externos, no normal fluxo dos veículos circulantes.

Este desequilíbrio tem, frequentemente, causas físicas facilmente identificáveis para o utente da estrada. No entanto é igualmente comum não ser possível ao mesmo determinar a razão da ocorrência do engarrafamento. Neste segundo caso a causa subjacente está, na maioria das vezes, associada ao fenómeno dos “engarrafamentos fantasma”.

Os engarrafamentos fantasma, que se podem prolongar por vários quilómetros, até em autoestradas com muito elevada capacidade de tráfego, são causados por uma acumulação de micro-perturbações no movimento dos veículos. A probabilidade de ocorrência destas perturbações aumenta exponencialmente quando os condutores não mantêm a distância de segurança entre veículos ou quando um ou mais veículos adquirem, sem qualquer impedimento físico, trajetórias pouco uniformes ou alteram repentinamente o seu padrão de velocidade.

A ocorrência de engarrafamentos fantasma é um fenómeno coletivo, resultante de um mecanismo de feedback positivo, que tanto tende a crescer para o desequilíbrio num determinado momento, como desaparece repentinamente, dando lugar ao restabelecimento do fluxo normal de trânsito.

Nos vídeos, os investigadores fizeram deslocar-se, ao longo de uma pista circular de 230 metros de comprimento, 22 veículos (número correspondente à densidade crítica) a uma velocidade constante de 30 quilómetros horários. Todos os veículos iniciaram a marcha com igual espaçamento entre os vizinhos e foi dito aos condutores para manterem uma trajetória constante e a distância de segurança com o veículo precedente.
Apesar disso e pelo facto de ser difícil a todos os condutores manterem a velocidade absolutamente inalterada, rapidamente começaram a surgir micro variações no espaçamento entre veículos, o que originou, em menos de um minuto a ocorrência de reduções e acelerações forçadas e eventualmente a paragem em diferentes pontos do trajeto.

O estudo japonês, publicado no “New Journal of Physics“, contou com a participação do Departamento de Ciências de Sistemas Complexos da Universidade de Nagoya, da Faculdade Automóvel de Nakanihon, do Centro de Cibermédia da Universidade de Osaka, da Universidade de Aichi, da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Meijo, do Departamento de Aeronáutica e Astronáutica da Universidade de Tóquio, da Agência de Ciência e Tecnologia PRESTO, do Centro de Computadores e Redes da Universidade de Saga e do Departamento de Ciências da Terra e do Espaço da Universidade de Osaka.

Fonte: New Journal of Physics

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