交通擁堵:遠未解決的科學難題
許多不同領域的研究者都投入到解決交通擁堵問題中。他們從不同的角度入手,建立了許多種數學模型,但至今尚未找到公認的建模過程中的首要法則。
責任編輯:朱力遠
許多不同領域的研究者都投入到解決交通擁堵問題中。他們從不同的角度入手,建立了許多種數學模型,但至今尚未找到公認的建模過程中的首要法則。
幾個月以來的京藏高速大堵車,一段擁堵可以綿延十數公里,嚴重時一輛汽車每小時只能挪動大約10公里。車輛駛出擁堵路段之后不久,就又會進入下一個堵車帶,如此往復。
9月17日的一場小雨中,北京市區的交通也幾近癱瘓,擁堵路段達到143條,創下歷史記錄。中秋節前夕,交通擁堵更是遍地開花,大連市區出現罕見的大塞車,武漢、長春、長沙亦擁堵不堪。
模型遭遇挑戰
交通擁堵和管理并不是新話題。1868年英國倫敦出現第一盞交通燈;大約一個世紀之前機動車開始量產。大量出現的機動車革新了陸路交通,也帶來了前所未見的交通大擁堵。實際上,早在古羅馬時代的龐貝城,交通管理就已經出現了。
近年來,許多不同領域的研究者都投入到解決交通擁堵問題的研究之中,其中包括了數學、物理學和工程方面的專家。他們從不同的角度入手,建立了許多種數學模型,但至今尚未找到公認的建模過程中的首要法則。
美國密歇根大學安娜堡分校的機械工程專家蓋博·奧羅茲(Gábor Orosz)在10月13日的英國《皇家學會自然科學會刊A輯》上發表了一篇綜述,總結了目前主要的交通擁堵模型及它們遇到的挑戰。
他在文章開頭即引用了普林斯頓高等研究院物理學教授弗里曼·戴森(Freeman Dyson)的故事。那是在1953年,戴森任教于康奈爾大學,他和他的研究生們花費大量精力計算介子-質子散射,得出的結果與著名物理學家費米的實驗結果符合得很好。他就很高興地帶著自己的計算結果去見費米。費米卻問他:“你在計算中用了多少任意參數?”戴森想了一下說:“四個。”費米于是說:“我記得我的朋友約翰·馮·諾依曼過去常常說,有四個參數我就能擬合一頭大象,有五個參數我就能讓象鼻子擺動。”后來物理學的發展的確證明了戴森當年做的是無用功。
交通擁堵的模型中同樣存在許多參數。奧羅茲想用這個例子說明,目前的研究方式很容易抓住交通上的某些特性,但也同樣很容易遺漏一些必要
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