Phantom Traffic Jams as an Implicit Manifestation of Traffic Congestion

Authors

  • N. V. Iushkov
  • M. R. Grosheva

Keywords:

PHANTOM TRAFFIC JAM, ROAD, VEHICLE, TRAFFIC FLOW, EMERGENCE, CONGESTION

Abstract

The key causes of phantom traffic jams, which are formed without visible obstacles and are a consequence of the driver behaviour and traffic organization features, are considered. It is established that traditional methods of
combating congestion, such as widening roads, do not always lead to the desired result, since an increase in capacity is often accompanied by an increase in the number of cars on the roads.
The principle of spontaneous congestion formation is investigated from the point of view of the analogy of physical processes. Experimental studies of modern authors demonstrating the influence of small fluctuations on the stability of the traffic flow are analyzed.
At the synergistic level, solving the problem of phantom traffic jams requires an integrated approach that
includes both technological innovations and organizational changes in the traffic management.
Many authors note that the priority vector for the development of the transport system is the introduction of unmanned vehicles. This approach solves the main problem of the formation of phantom traffic jams – human influence. However, despite these advantages, unmanned technologies are not currently widely used due to the legal and legislative uncertainty and expensive capital investments.
In this regard, the most pragmatic solutions involve the use of the advanced vehicle speed control system known as adaptive cruise control. This technology allows the driver to maintain a set speed, automatically adjusting it depending on road conditions and the distance to the vehicle in front.

References

Seibold, B. Why a Traffic Flow Suddenly Turns Into a Traffic Jam / B. Seibold. – Текст : электронный // Nautilus : [сайт]. − 2013. – 9 July. − URL: https://nautil.us/why-a-traffic-flow-suddenly-turns-into-a-traffic-jam-234429/ (дата обращения: 21.03.2025).

Constructing set-valued fundamental diagrams from Jamiton solutions in second order traffic models / B. Seibold, M. R. Flynn, A. R. Kasimov, R. R. Rosales. – Текст : электронный // Networks and Heterogeneous Media. – 2013. − Vol. 8, № 3. – Р. 745–772. – DOI: 10.3934/nhm.2013.8.745. – URL: https://www.aimspress.com/article/doi/10.3934/nhm.2013.8.745 (дата обращения: 21.03.2025).

Tracking vehicle trajectories and fuel rates in phantom traffic jams: Methodology and data / Fangyu Wu, Raphael E Stern, Shumo Cui [et. all.]. – Текст : электронный // Transportation Research Part C: Emerging Technologies. – 2019. – Vol. 99, № 5. – Р. 82–109. – URL: https://wellesu.com/10.1016/j.trc.2018.12.012 (дата обращения: 21.03.2025).

Self-sustained nonlinear waves in traffic flow / M. R Flynn, A. R Kasimov, J-C. Nave, R. R Rosales, B. Seibold. – Текст : электронный // Physical Review E. − 2009. – Vol. 79, № 5. – Р. 056113-1–056113-13. – DOI 10.1103/PhysRevE.79.056113. – URL: https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/51741/Flynn-2009-Self-sustained%20nonli.pdf?sequence=1&isAllowed=y (дата обращения: 21.03.2025).

Стрельцов, С. В. Исследование проблемы загруженности автомобильных дорог / С. В. Стрельцов,

О. С. Толмачёва. – Текст : электронный // Современные прикладные исследования : материалы шестой Всероссийской (национальной) научно-практической конференции : в 2 томах. Т. 1, Шахты, 16–18 марта 2022 года. –

Новочеркасск : Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова, 2022. – С. 113–119. – EDN ZARZUB. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49175850 (дата обращения: 24.03.2025).

Ленц, А. А. Формирование градостроительной концепции «исчисляемый город» / А. А. Ленц. – Текст : электронный // Архитектура и современные информационные технологии. – 2019. – № 1 (46). – С. 278–289. – EDN YYXPGP. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37066876 (дата обращения: 24.03.2025).

Претор-Пинни, Г. Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас / Г. Претор-Пинни ; пер. с англ. О. Дементиевской. – Москва : Лайвбук, 2016. – 416 с. – ISBN 978-5-904584-33-7.

Traffic Modeling – Phantom Traffic Jams and Traveling Jamitons / M. R. Flynn, A. R. Casimov, J-Ch. Nave [et. all.]. – Текст : электронный // MIT Mathematics : [официальный сайт]. – URL: https://math.mit.edu/traffic/?ref=blog.cityflo.com (дата обращения: 21.03.2025).

Ростовцев, А. А. Фантомы на дорогах / А. А. Ростовцев. – Текст : электронный // Троицкий вариант – Наука. – 2012. – № (109). – URL: https://www.trv-science.ru/2012/07/fantomy-na-dorogakh/ (дата обращения: 21.03.2025).

Математики описали модель возникновения дорожных пробок. – Текст : электронный // Epoch Times Russia : [сайт]. – 2017. – 22 августа. – Обновлено 6.09.2021. – URL: https://www.epochtimes.ru/content/view/25525/5/ (дата обращения: 21.03.2025).

Зубко, Р. Ford нашел способ борьбы с пробками / Р. Зубко. – Текст : электронный // Движок [сайт]. – 2018. –

июля. – URL: https://dvizhok.su/parts/ford-nashel-sposob-borbyi-s-probkami (дата обращения: 21.03.2025).

Адаптивные системы управления объектами транспортной инфраструктуры / Г. М. Пенаев, Р. Б. Хыдыров, С. О. Мередов, Ш. А. Шыхыев. – Текст : электронный // Экономика. Право. Инновации. – 2022. – № 4. – С. 58–65. – DOI 10.17586/2713-1874-2022-4-58-65. – EDN XIKKOX. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50066690 (дата обращения: 24.03.2025).

Князькина, О. В. «Умные светофоры» в концепции «умного транспорта» / О. В. Князькина, Р. М. Хамитов, К. С. Зайленко. – Текст : электронный // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура : электронный научный журнал. – 2024. – № 4 (42). – С. 1–12. – EDN BCSCFX. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=79717816 (дата обращения: 24.03.2025).

Крылова, Е. И. Интеллектуальные транспортные системы. «Умный» светофор, «умный» перекресток /

Е. И. Крылова. – Текст : электронный // Аэрокосмическое приборостроение и эксплуатационные технологии : сборник докладов Второй Международной научной конференции, Санкт-Петербург, 14–22 апреля 2021 года. – Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2021. – С. 115–118. – EDN HXNFXI. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45177959 (дата обращения: 25.03.2025).

Metcalfe, T. «Phantom» Traffic Jams Are Real – And Scientists Know How to Stop Them / T. Metcalfe. – Текст : электронный // Live Science : [сайт]. – 2018. – 26 February. – URL: https://www.livescience.com/61862-why-phantom-traffic-jams-happen.html (дата обращения: 21.03.2025).

Беспилотные автомобили помогут победить «фантомные пробки». – Текст : электронный // Naked Science : [сайт]. – 2017. – 10 мая. – URL: https://naked-science.ru/article/sci/bespilotnye-avtomobili-pomogut-pobedit (дата обращения: 21.03.2025).

Автопилот. Беспилотный автомобиль. – Текст : электронный // Tadviser : [сайт]. – 2021. – 7 июля. – URL: https://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Автопилот_(беспилотный_автомобиль) (дата обращения: 21.03.2025).

Клачкова, А. В. Устройство и развитие беспилотного транспорта / А. В. Клачкова, Д. В. Одинцов,

А. А. Пехов. – Текст : электронный // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ имени В. Г. Шухова : материалы конференции, Белгород, 30 апреля – 20 мая 2021 года. – Белгород : Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова, 2021. – С. 2045–2050. – EDN ORXWDX. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46382364 (дата обращения: 25.03.2025).

Симушкин, А. В. Современные технологии беспилотного управления автомобильным транспортом /

А. В. Симушкин, С. В. Колпакова. – Текст : электронный // Молодежь и транспорт. Настоящее и будущее :

Материалы III Международной молодежной конференции, Орёл, 30 апреля 2020 года. – Орёл : Орловский

государственный университет имени И. С. Тургенева, 2021. – С. 78–83. – EDN ULBSRC. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46271061 (дата обращения: 25.03.2025).

Евсюков, В. В. Системный анализ проблемы внедрения проектов беспилотного транспорта / В. В. Евсюков, А. В. Евсюков. – Текст : электронный // Вестник Тульского филиала Финуниверситета. – 2020. – № 1. – С. 289–291. – EDN YNJACJ. – URL: https://elibrary.ru/ynjacj (дата обращения: 25.03.2025).

Евсюков, В. В. Интеллектуальные технологии в системах беспилотного управления транспортом /

В. В. Евсюков, А. В. Евсюков. – Текст : электронный // Вестник Тульского филиала Финуниверситета. – 2020. – № 1. – С. 284–286. – EDN NQIMCQ. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43140123 (дата обращения: 25.03.2025).

Зомарев, А. Как беспилотный транспорт меняет облик наших городов? / А. Зомарев, М. Роженко. – Текст : электронный // Форсайт. – 2020. – Т. 14. – № 1. – С. 70–84. – DOI 10.17323/2500-2597.2020.1.70.84. – EDN UVJRWY. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42626059 (дата обращения: 26.03.2025).

Манойлина, С. З. Беспилотный транспорт как объект повышенной опасности / С. З. Манойлина, Д. Н. Посохов. – Текст : электронный // Проблемы совершенствования машин, оборудования и технологий в агропромышленном комплексе : материалы международной научно-технической конференции, Воронеж, 23–24 октября 2019 года. – Воронеж : ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2019. – С. 37–43. – EDN IOHHQJ. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41866164 (дата обращения: 26.03.2025).

Комбаров, М. В. Беспилотные автомобили и повышение качества автомобильного транспорта / М. В. Комбаров, М. А. Севостьянов. – Текст : электронный // Символ науки : международный научный журнал. – 2017. – № 5. – С. 222–225. – EDN YUNAAR. – URL: https://elibrary.ru/yunaar (дата обращения: 26.03.2025).

Математика говорит – люди не способны преодолеть пробки. Как беспилотники решат этот недостаток. – Текст : электронный // Drive2.ru : [сайт]. – 2018. – 18 мая. – URL: https://www.drive2.ru/b/502375934775525443/ (дата обращения: 21.03.2025).

Адаптивные электронные системы автомобилей: адаптивный круиз-контроль / А. Ю. Куликов, А. П. Новиков, М. С. Хрипченко, Э. А. Черников, И. А. Новикова. – Текст : электронный // Инновационные технологии на

автомобильном транспорте : материалы Всероссийской научно-технической конференции, Воронеж, 16–17 мая 2024 года. – Воронеж: Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова, 2024. – С. 46–52. – DOI 10.58168/MOTOR2024_46-52. – EDN WJULUN. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=69213843 (дата обращения: 26.03.2025).

Published

2025-06-18

How to Cite

Iushkov Н. В., & Grosheva М. Р. . (2025). Phantom Traffic Jams as an Implicit Manifestation of Traffic Congestion. Bulletin of the Automobile and Highway Institute, (1(52), 15–22. Retrieved from https://ojs.donntu.ru/index.php/vestiadi/article/view/518

Issue

Section

TRANSPORT