Code a tratti: perché si formano senza incidenti o restringimenti della strada?

Chiunque abbia affrontato un lungo viaggio in autostrada si sarà imbattuto almeno una volta in una coda a tratti che sembra formarsi dal nulla. Nessun incidente, nessun restringimento di carreggiata, eppure il traffico rallenta, si ferma, e poi riprende senza apparente motivo. Questo fenomeno, comunemente noto come "code fantasma", è una manifestazione tangibile delle complesse dinamiche che governano il flusso del traffico, spesso influenzate dalle scelte individuali dei conducenti. Ma come si formano esattamente queste code, e quali sono le implicazioni per chi viaggia?

Come si formano le code a tratti: la dinamica

Le code a tratti si formano principalmente a causa di piccole perturbazioni nel flusso di traffico che si propagano all’indietro, creando un effetto a catena. Consideriamo una strada affollata ma scorrevole: i veicoli procedono a velocità costante mantenendo una distanza di sicurezza. Tuttavia, se un’auto frena improvvisamente, anche solo leggermente, il veicolo che segue dovrà frenare a sua volta, e così via per tutti i veicoli successivi. Ogni auto, però, frenerà con maggiore intensità rispetto a quella che la precede, poiché la distanza di sicurezza si riduce progressivamente. Questo meccanismo crea un’onda di rallentamento che si propaga all’indietro per chilometri, causando un ingorgo senza che ci sia un ostacolo visibile. Ripartire, inoltre, è un processo più lento rispetto alla frenata, causando un accumulo di veicoli che alimenta ulteriormente la coda.

L'imprevedibilità del traffico e la sfida della fluidodinamica

Mentre i fluidi si muovono secondo leggi fisiche ben definite, il traffico automobilistico è soggetto a una variabilità elevata a causa delle decisioni individuali dei conducenti. Quando la densità di veicoli supera una certa soglia critica, il flusso del traffico diventa estremamente sensibile a piccole perturbazioni, come sorpassi azzardati o rallentamenti improvvisi. In questi casi, si dice che un certo tratto stradale ha raggiunto la capacità massima, diventando così una zona di saturazione.  Anche in assenza di distrazioni, se il traffico è sufficientemente denso, le code si formano spontaneamente.

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Come e perché si formano le buche stradali

Un esperimento condotto con 22 veicoli in un circuito chiuso circolare ha dimostrato che, nonostante i conducenti cercassero di mantenere una velocità costante di 30 km/h, dopo soli 10 minuti si erano già formate code a tratti. Questo accade perché è difficile per l'uomo mantenere una velocità costante e mantenere le distanze di sicurezza, cioè reagire con precisione ai piccoli cambiamenti di velocità del veicolo che lo precede. Banalmente, non è nelle capacità umane avere una tale precisione, è come richiedere all'uomo di diventare un automa. E infatti qual è la soluzione? Proprio le automobili a guida automatica.

La soluzione: i veicoli a guida autonoma

La risposta al problema delle code fantasma sembra risiedere nell'automazione. I veicoli a guida autonoma, grazie alla loro capacità di mantenere una velocità costante e grazie ai gps riescono a di comunicare in tempo reale con i veicoli circostanti, possono eliminare gran parte delle perturbazioni che causano le code.

In un esperimento simile a quello precedentemente descritto, ma con veicoli autonomi, non si sono verificate code a tratti. Questi veicoli sono in grado di adattarsi rapidamente alle variazioni nel traffico e mantenere le distanze di sicurezza ideali, prevenendo così la formazione di onde di rallentamento.

Un comportamento comune che peggiora la situazione: l'abuso della corsia di sorpasso

Un'altra causa frequente delle code fantasma è l'uso improprio della corsia di sorpasso. Molti conducenti tendono a rimanere nella corsia più a sinistra anche quando non stanno superando, ignorando il fatto che ciò limita la capacità delle altre corsie di assorbire il flusso di traffico. Questo comportamento crea un "imbuto invisibile" che rallenta l'intero traffico, causando code a tratti che potrebbero essere evitate semplicemente rispettando le regole di circolazione. Infatti, il Codice della Strada stabilisce che il sorpasso deve avvenire sulla sinistra, e rimanere sempre nella corsia di sorpasso impedisce agli altri veicoli di correggere le perturbazioni nel flusso di traffico.