交通拥堵.ppt

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1、交通拥堵,汽车使用率增加 落后的交通道路设计 管理者对现代化道路设计和建设思维的方式 其他原因,交通拥堵的原因,由于汽车的方便，导致市区内车流日益升高，每逢尖峰时间，上班的、旅游的、购物的车流从四面八方涌入市中心。但汽车的一大缺点，就是十分浪费空间，但数量又不断增加，导致现有道路无法负荷如此大的车流量，而造成堵塞的情形。,汽车使用率增加,一个司机驾驶汽车，在驾驶过程中，最希望的是宽阔顺畅道路，道口要少，减少红绿灯的阻碍，才能顺利地到达目的地。这种驾驶的思维方式，是在排除一切干扰的情况下，才能达到的目地，但在当今日益膨胀的汽车，是不可能的。我们从零公里驾车到三公里道口处下道才能到达目的地，零到三

2、公里处只有一个道口，这条路双向八车道，单向四车道向道口输送的汽车能不堵吗，常常等一次绿灯通过不去，还要等下次绿灯。双向十车道就更不用说了，道路越宽，输送的汽车越多，用的绿灯时间越长，道口少起不到分流作用，越输送越堵。,落后的交通道路设计,管理者思维方式，是把城市里的交通道路同等于等级公路的规划和建设，单纯地视为运输的公路，达到移位的目的，忽略了休闲、娱乐、购物和居住道路网，这种规划和建设道路的思维模式是把城市人口密度和汽车密度最终目的地给忽略了，通过去就行，不考虑汽车最终的集结地。,管理者对现代化道路设计和建设思维的方式,管理者认为拥堵的结症是马路和道口太窄了，道口太多了，红绿灯影响了汽车的通

3、过能力，在设计和建设道路时好大，道口少是他们思维模式的主基调。城市的外围八车道路比比皆是，三公里，甚至五公里没有几处道口，看似汽车通过顺畅了，到了路口下不了道，是最终堵死的原因，这就是为什么道路越建越堵的原因。,布雷斯悖论( Braesss paradox ),它的一般陈述是， 有时候 在一个交通网络中增加路段反而会使得所有的旅行者的旅行时间都增加了，这一附加路段非但没有延缓交通延滞，反而降低了交通网络的服务水准。,道路是否修的越多越好？,每天一到上下班高峰期，都会有大把奋斗在堵车第一线的勇士们。相信绝大多数人都有过这个念头：要是车子少一点就好了，要不再多修些路也行。确实，车子数量的急剧增长是

4、堵车越来越严重的一个重要原因。但是另一方面，增加更多的路线真的能够提升通行效率么？,某地从起始点到终点，有 2 条路线。 4 个实线箭头表示两条路线的 4 个路段。从出发点到 A 地以及从 B 地到终点这两条路，由于路况一般，所以通行时间和正在这条路上通行的车辆数量（ T ）有关，走完这两条路所需的时间分别为 T100 ，而另外两段道路因为路况比较好，所以从 A 地到终点以及从出发点到 B 地的时间分别是固定的 45 分钟。假设有 4000 辆车都准备从出发点行驶到终点，司机们应该选择经过 A 地的路还是 B 地的路呢？,假如有 a 辆车准备走上路（经过 A ）， b 辆车准备走下路（经过 B

5、 ），那么上路的通行时间就是 a100 + 45 ，下路的通行时间就是 45 + b100 。,有时候路修多了更堵车,新修了一条路后会发生什么呢？答案是更堵了，让我们来算一算。既然可以不花时间（新修路段通行时间很短，忽略不计）就从 A B ，那么不妨认为这两个地方是同一地点（不妨叫做中间点）了。这样一来，司机们就可以分成两个阶段来选择道路。首先是从出发点到中间点这段路程。因为一共有 4000 辆车，即使所有的司机都选择到 A 地的路，那通行时间也是 4000100 = 40 分钟,有些人会说：那大家都约定不去走近路，而按照原先选择的路线继续行进就不没有问题了吗？但人们其实很难对这个约定进行监督

6、，当其他人都遵照约定的时候，一小部分抄捷径的人自然能节约驾驶时间。因此这个约定是不稳定的，热衷于争取自己利益的司机就会无视这样的约定。所有的司机都选择运行时间为 “T100“ 的路线，是因为任何一个人都不会从背离这个选择中获取利益，,在 1990 年的世界地球日，纽约市决定关闭第 42 号大街。这在纽约市民看来，对堵车泛滥成灾的纽约市来说无异于晴天霹雳，他们都认为这对纽约的交通来说是雪上加霜，甚至称那天为“毁灭日”。有趣的是，在当天纽约却并没有发生大塞车，交通状况反而难以置信的比平时有所好转，所有之前对批评这条决策的媒体都傻了眼。我们虽然没有足够的科学依据证明，纽约第 42 号大街就是布雷斯悖

7、论中那条附加的路线，和纽约的堵车有着绝对的因果关系，但这个案例也足以体现了布雷斯悖论的价值所在。,现实中，确实有几个与布雷斯悖论相关的实例,类似的还有一些其他的例子，比如韩国在清溪川的修复工作时关闭了一条高速公路，结果发现周边的交通顺畅了很多。相反的，德国的斯图加特市曾经在 1969 年尝试过添加一些道路，以期解决交通不顺畅的问题，结果造成了令人意外的大堵车，最后不得不把这些道路去掉了，交通状况才恢复了原样。,数学家也曾对这个有趣的理论做过很多研究。如果一个交通网络上每一条路的通行时间都与这条路上的车子数量成线性关系（即假设有 x 辆车，通行时间就是 T = ax + b ，当 a = 0 时，就意味着这条路的通行时间与车子数量无关），数学家发现，这个交通网络就一定存在一个纳什均衡点。它在某些时候会导致全体吃亏的情况发生，这时布雷斯悖论就出现了。所以下次再遇见堵车，大家不妨打开地图，看看到底是周围的路线太少了，还是太多了呢？,数学家对布雷斯悖论的研究,谢谢！,