高速道路では、車間距離「４０ｍ」が渋滞のボーダーライン。 「急がば回れ」を科学的に証明した「渋滞学」とは!?

車間距離「４０ｍ」が渋滞のボーダーライン

東京大学大学院工学系研究科教授

西成 活裕 氏

にしなり かつひろ

1967年東京都生れ。95年東京大学工学系研究科航空宇宙工学専攻博士課程終了後、山形大学工学部機械システム工学科、龍谷大学理工学部数理情報学科、ドイツのケルン大学理論物理学研究所を経て、2005年より東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻に移り、09年より現職。数理物理学のほか、車、人、インターネットなどの流れに生じる「渋滞学」や、ビジネスマンや主婦の生活にある無駄を改善する「無駄学」を専門とし、世界最高権威の米物理学専門誌『フィジカルレビューレターズ』などに論文を多数掲載している。著書に『渋滞学』（新潮選書）、『とんでもなく役に立つ数学』（朝日出版社）、『東大人気教授が教える 思考体力を鍛える』（あさ出版）など。現在、多くのテレビ、ラジオ、新聞などのメディアで活躍中。

2011年11月号掲載

西成　自然渋滞はなぜ起きるのか・・・。実は私もそれが知りたくて、今から15年程前に研究を始めたのですが、はっきりと分ったことが二つあります。
一つは、道路の上り坂の部分で渋滞が起こりやすいということです。上り坂といっても緩やかで、例えば100m進むと3m高くなる程度のものです。こうした坂では、ドライバーは坂道であることに気が付かないため、アクセルはそのままで走ろうとして、知らず知らずのうちに減速してしまいます。また、上り坂の手前が下り坂になっていると車間距離が詰まって、さらに状況は悪くなる。こうした場所のことを「サグ」と呼んでいるのですが、渋滞の名所はほぼ、サグ状態になっています。
──渋滞情報などでよく聞く、東名高速道路の「大和トンネル」付近や、中央自動車道の「小仏トンネル」付近などがそうですか？
西成　そうです。もう一つ分ったのは、「車間距離」の問題です。
高速道路の渋滞は、ある一定時間に通過できる車の量（流量）によって決まるということはお分りですね。
──分ります。車間距離を詰めるか、スピードを上げるかすれば、よく流れるということになるかと…。
西成　ところが、車間距離が狭くなるとスピードは落ちてしまいます。前の車のちょっとした揺れが後ろの車に増幅して伝わり、十数台後ろの車を止めてしまう程の渋滞を巻き起こしてしまうのです。
ちなみに、車間距離約40ｍというのが「渋滞」になるかならないかのボーダーラインであることが、数々行なった実験から判明しています。

（写真上）中央自動車道の小仏トンネル付近で、警察庁やJAFとともに渋滞を緩和するための社会実験を行なった時の様子。8台の車がペースメーカーになり、渋滞を緩和することができた。（写真下）上記実験の際に使った車間距離測定装置〈写真提供：西成活裕氏、JAFMATE〉