Ondas de choque en un atasco: por qué se forma un atasco sin motivo

Las ondas de choque en un atasco explican esa escena que te ha pasado mil veces: frenas hasta pararte en la autovía, esperas, arrancas, y unos kilómetros después no hay accidente, ni obras, ni un camión averiado. Nada. El atasco se formó sin motivo. Y en 2008 un grupo de físicos japoneses lo demostró de la forma más tonta y más brillante posible: pusieron a 22 conductores a dar vueltas en círculo.

Ondas de choque en un atasco: el experimento de los 22 coches

El estudio lo firmaron Yuki Sugiyama y siete colegas más, y se publicó el 4 de marzo de 2008 en el New Journal of Physics con un título que lo dice todo: «Atascos sin cuellos de botella». El montaje fue este:

• Una pista circular de 230 metros de circunferencia.
• 22 coches repartidos con la misma separación.
• Una cámara de 360 grados en el centro del círculo.
• Una única instrucción para los conductores: ir a unos 30 km/h y seguir con seguridad al coche de delante.

Ni semáforos, ni curvas cerradas, ni incorporaciones. Al principio todos circulaban en perfecta armonía. Luego aparecieron pequeñas diferencias en la distancia entre coches. Alguien se acercaba un poco más, frenaba un poco, el de detrás frenaba un poco más… Esas fluctuaciones crecieron hasta que varios coches tuvieron que pararse del todo. Había nacido un atasco en una pista sin ningún obstáculo.

El atasco que va marcha atrás

Lo más raro es lo que pasó después. Dentro del atasco los coches estaban completamente parados, y fuera circulaban a unos 40 km/h. El de delante del grupo arrancaba y escapaba, mientras otro llegaba por detrás y se paraba. Los coches avanzaban, pero el atasco como tal retrocedía. Los investigadores midieron que se movía hacia atrás a unos 20 km/h, que es la velocidad que se mide en los atascos de las autopistas de verdad.

Por eso a veces frenas en un sitio donde no hay nada: el frenazo que lo provocó ocurrió kilómetros más adelante y hace un buen rato. Te ha llegado la onda, como cuando tiras una piedra a un estanque y la ola alcanza la orilla mucho después.

El número mágico: unos 25 coches por kilómetro

Según los autores, no hace falta un cuello de botella para que se forme un atasco. Basta con que la densidad de coches supere un valor crítico. Por debajo, las pequeñas fluctuaciones se disuelven solas. Por encima, crecen. En el mismo artículo muestran datos de un mes de una autopista japonesa en los que esa densidad crítica ronda los 25 vehículos por kilómetro. El cuello de botella, dicen, es solo el detonante, y lo que hay de fondo es un fenómeno colectivo, parecido a los cambios de fase que estudia la física.

Un detalle curioso: el propio artículo cuenta que hubo una primera versión del experimento en el año 2000 para un programa de divulgación científica de la televisión.

Los Cazadores de mitos lo repitieron

En 2014, en el episodio «Traffic Tricks», Adam Savage y Jamie Hyneman montaron su propio circuito circular en la pista de Alameda, según la ficha de la temporada en Wikipedia. Con diez coches, cuando Jamie pisaba el freno aparecían ondas que se disolvían rápido. Con veinte coches a 20 millas por hora, unos 32 km/h, cerca del límite de saturación del circuito, las ondas dieron varias vueltas completas. Mito confirmado: un solo frenazo puede crear un atasco que dura mucho más que su causa.

En el mismo episodio comprobaron otra cosa relacionada: cambiar de carril sin parar en un atasco te ahorra muy poco. El coche que lo hacía llegó solo tres minutos antes que el mejor coche que se quedó en su carril.

¿Se puede hacer algo?

La teoría tiene más de 70 años. Las ecuaciones que tratan el tráfico como si fuera un fluido las publicaron Lighthill y Whitham en 1955 y, por su cuenta, Paul Richards en 1956, como recoge la entrada de Wikipedia sobre las ondas de tráfico. Entre las ideas que se proponen para suavizarlas está algo que cualquiera puede probar mañana: dejar más distancia con el de delante y usar menos el freno. Si cada conductor absorbe el frenazo en vez de pasarlo amplificado al de atrás, la onda pierde fuerza.

Así que la próxima vez que te quedes parado en mitad de la nada, piensa que estás dentro de una ola. Y que el que la empezó probablemente hace rato que va escuchando la radio tranquilamente, muy lejos de ti.