类比模型使用更简单、更易于理解的系统来表示更神秘的现象。在玻色-爱因斯坦凝聚体、浅水波和慢光中发现了各种黑洞的类似物。de Souza和Matsas发现了另一个黑洞类似物:车辆交通。
黑洞是一个信息无法逃逸的区域。汽车刹车灯携带信息,指示后面的汽车也应该刹车。如果汽车在一条笔直的公路上向左行驶,这些尾灯就会向右传播。
然而,如果天气影响了能见度,司机的反应可能会延迟,直到他们移动到第一辆刹车车辆的左侧。这意味着尾灯的闪光会向左而不是向右传播。除了可能引起事故外,作者还意识到能见度差会将信息困在一个小区域,形成一个交通黑洞。
为了理解特定的天气状况是如何导致交通黑洞的,他们开发了一个与类比模型相对应的因果图。他们的研究表明,如果在恶劣天气之前对危险区域进行评估,以确定交通黑洞的边界将在哪里形成,事故就可以避免。然后可以警告司机在到达视界之前减速。
“这种简单的物理信息方法,加上更传统的方法,可能有助于避免在能见度下降的情况下发生交通事故,”作者George Matsas说,“如果我们的论文有助于拯救生命,我们会感到非常高兴。”
但为了使这个模型更适用于真实的交通,交通动力学专家首先必须收集真实的数据。
原文信息
标题:Black-hole analog in vehicular traffic
期刊号:American Journal of Physics 90, 692 (2022)
作者:Luanna K. de Souzaa and George E. A. Matsas
原文链接:
https://doi.org/10.1119/5.0091957
期刊介绍
期刊封面
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