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地球就那么大,但汽车的数量却在不断增加,要不了多少年,我们就会面临全球性的大堵车。到那时,可能只有数学家的精确计算和工程师才能让车子开动了。
交通堵塞将成为全球性难题
你知道吗?目前地球上的汽车已超过7.5亿辆,而且每年仍会新增5000万辆。按照这个速度,到2025年,地球上的汽车将会增加一倍。但地球的面积并不会增加一倍,越来越多的汽车很快就会挤满有限的道路,全球化的大拥堵很快就会来临。
其实,堵车并不是什么新鲜事,考古学家们在庞贝古城中发现那时就有堵车现象了,只不过堵在路上的是马车。那时的交通拥堵只是造成人们的出行不便,而今天的交通拥堵却会对经济造成巨大的影响。
在英国,交通拥堵每年造成的经济损失达到200亿到300亿英镑;而在美国,开车的人每年被堵在路上的时间总和达到50万年,拥堵造成的损失达到1000亿美元!
时至今日,堵车已经不仅仅是发达国家的“专利”,广大发展中国家的汽车数量也在飞速增长,很快,交通拥堵将成为全球性的难题。而要想解决这个难题,人们恐怕只能把希望寄托在数学家身上。
数学家找到堵车的原因
从上世纪50年代开始,科学家们就在寻找这种“无厘头”堵车的原因。2009年6月,麻省理工的数学家们从开发的数学模型中终于找到了造成堵塞的“幽灵”——“堵塞波”。
在拥挤的马路上,我们都希望和前车保持一个安全距离。如果前车因故减速,那么我们也会减速以防不测——这一脚刹车,往往成为“堵塞波”的开始。哪怕这辆车停下来只需2秒钟的时间就能启动,可到后一辆汽车启动,所需的时间就难以预料了,或许是4秒,或许是更长的时间……
人的反应时间千差万别,使“堵塞波”不断扩张,道路并没有被“堵”,只是产生了时间差。车辆越多,就越容易发生,而时间越是往后,积累得越大,堵塞会像波浪一样的向后蔓延。
如果所有人都能灵敏地作出判断,那么几秒钟的停顿就很容易化解。但事实正好相反,越是堵车的时候,越是有人想钻空子,希望能插队往前,而那只能让已经堵住的路况更为恶化。
而道路的拥堵,各种交通工具每年要浪费100亿升以上燃油!可惜的是,科学家们暂时没找到应对方法,堵塞一旦形成就很难被迅速疏通,最好的方法就是大家都能耐心等待,避免更糟糕的事情发生。
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
交通堵塞将成为全球性难题
你知道吗?目前地球上的汽车已超过7.5亿辆,而且每年仍会新增5000万辆。按照这个速度,到2025年,地球上的汽车将会增加一倍。但地球的面积并不会增加一倍,越来越多的汽车很快就会挤满有限的道路,全球化的大拥堵很快就会来临。
其实,堵车并不是什么新鲜事,考古学家们在庞贝古城中发现那时就有堵车现象了,只不过堵在路上的是马车。那时的交通拥堵只是造成人们的出行不便,而今天的交通拥堵却会对经济造成巨大的影响。
在英国,交通拥堵每年造成的经济损失达到200亿到300亿英镑;而在美国,开车的人每年被堵在路上的时间总和达到50万年,拥堵造成的损失达到1000亿美元!
时至今日,堵车已经不仅仅是发达国家的“专利”,广大发展中国家的汽车数量也在飞速增长,很快,交通拥堵将成为全球性的难题。而要想解决这个难题,人们恐怕只能把希望寄托在数学家身上。
数学家找到堵车的原因
从上世纪50年代开始,科学家们就在寻找这种“无厘头”堵车的原因。2009年6月,麻省理工的数学家们从开发的数学模型中终于找到了造成堵塞的“幽灵”——“堵塞波”。
在拥挤的马路上,我们都希望和前车保持一个安全距离。如果前车因故减速,那么我们也会减速以防不测——这一脚刹车,往往成为“堵塞波”的开始。哪怕这辆车停下来只需2秒钟的时间就能启动,可到后一辆汽车启动,所需的时间就难以预料了,或许是4秒,或许是更长的时间……
人的反应时间千差万别,使“堵塞波”不断扩张,道路并没有被“堵”,只是产生了时间差。车辆越多,就越容易发生,而时间越是往后,积累得越大,堵塞会像波浪一样的向后蔓延。
如果所有人都能灵敏地作出判断,那么几秒钟的停顿就很容易化解。但事实正好相反,越是堵车的时候,越是有人想钻空子,希望能插队往前,而那只能让已经堵住的路况更为恶化。
而道路的拥堵,各种交通工具每年要浪费100亿升以上燃油!可惜的是,科学家们暂时没找到应对方法,堵塞一旦形成就很难被迅速疏通,最好的方法就是大家都能耐心等待,避免更糟糕的事情发生。
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