你今天下班后在路上堵車了嗎?恐怕大多數人不管生活在哪座城市,回答都是肯定的。我們實際上都已經默認,只要生活在城市,就一定會發生堵車,而沒有認真去思考過造成堵車的原因究竟是什么。
甚至還有一種現象,一座城市的道路越寬,道路規模越多,反倒越容易出現堵車的情況。對比之下,一只小小的螞蟻,它們通常會集體行動。可如果你仔細觀察,就會發現,不管蟻群在什么區域內活動,這些小生物好像從來都沒有發生過擁堵。
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這背后究竟有哪些不為人知的機制在發揮作用?同樣,每座城市究竟又因為觸發了哪些機制,才使得堵車越來越嚴重呢?
城市的堵車從來不是車多和路窄
先來看城市擁堵的情況。你我都會說,現代汽車的保有量越來越多,城市規模越來越大,所以才會出現擁堵。這確實沒錯,因為堵車的背后,其底層機制就是越來越多的車輛出現在了同一個地區。
但是你有沒有想過,車輛在城市內運行的時候,明明有紅綠燈疏導,而且不同的路段也有不同的交通規則,每輛汽車似乎都在按照規則行駛,那為什么還會在一些特定路段就堵住了呢?這背后的因素從來不僅僅是車多和路窄,哪怕道路修得越來越寬,擁堵的情況也會出現。
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就以北京為例,如果你去過首都,就會發現這座城市的道路是全國乃至世界上最寬的城市,平均的路寬超過了14.5米。可即便是這樣,北京的主干道依舊很擁堵。
而另一座外國城市東京,其道路的平均寬度只有6米,城市內四車道的道路占道路總規模也只有1%。即便不如北京的道路寬,但是東京的擁堵程度相對卻低。
是不是顯得很反常?其實圍繞城市規劃,專業人士也思考過這個問題。而且還有一個專業的詞匯來形容這種現象,叫做布雷斯悖論。
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簡單來說就是,道路越寬的城區,堵車的現象往往更加嚴重。你覺得這很反常,其實背后的原因卻簡單的要死。
城市里的人每天的出行需求是相同的,而思維方式也是相同的。對于那些道路較窄的地區,大家都知道那里通行不便,所以沒有特殊的情況都會繞行。于是,這些地區反倒變得不太擁堵。
反過來說,越是道路寬闊的區域,大家都會優先選擇從這里通行,更多的人集中在了一片區域內,不堵車才奇怪呢。
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其實想通了這一點,也就能夠明白螞蟻為什么在活動中不會出現擁堵了。
螞蟻行動遵循同一規則
亞利桑那州立大學的研究人員曾經專門研究過螞蟻的出行。他們以為通過干擾現實的環境可能會造成蟻群擁堵,但事實根本不是這么回事。
研究人員發現,即使是在不同寬度的區域內,蟻群流量的增加,平均行進速度可能會發生改變,但是蟻群從來沒有出現過擁堵的情況。他們前后進行了170次實驗,連一次擁堵都沒有。
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其實螞蟻在共同行動的時候不會擁堵,完全就是因為它們的活動遵循著統一的規則。
簡單來說,在那些相對狹窄的區域內,螞蟻集中出行確實會放慢速度。在這種情況下,蟻群整體也會自動放慢速度。這樣呢,就可以保證大家都不會停下來,而是繼續前進。雖然速度有點慢了,卻不會堵在一起。
螞蟻的這套機制其實并不復雜,它們共同行動,而且還可以通過信息素來進行交流,隨時隨地確保行進的穩定。
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再來看我們人類,我們擁有最高的自主性,每個人都是一個獨立的個體。恰恰是因為如此,開車行進在路上的時候,即便有統一規則的約束,但是具體到每一輛汽車和駕駛人,還是有著各自的想法。
這樣一來,自然就會影響到車輛的行進速度,最終出現擁堵也就順理成章了。你可能會覺得這是人類的自私,但問題是人是有自主性的。要把所有的自主性完美的約束在一起,不發生任何錯誤,根本做不到。
所以,城市里的堵車現象只能是通過規劃盡可能的去緩解,而不可能做到100%的避免。
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利用“蟻群模式”可以解決堵車嗎?
也有科學家在思考,如果未來開發出一套蟻群行進的模式,是不是就能夠完美解決堵車的問題呢?思路是對的,但是在實際操作中,要做到完美無缺的呈現,難度其實很大。
除非在未來自動駕駛大規模普及以后,人類自己不再開車,然后通過算法的持續優化,協調車輛什么時候減速,什么時候加速,具體走哪條路等等。
通過算法的持續優化,然后再通過自動駕駛來完成,這或許才能夠有效避免堵車的問題。換句話說,如果繼續有人自己來開車的話,這個問題就不好解決。
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說到底,自主性和統一性不能夠完美無缺的兼容,兩者之間一定會存在隔閡。城市里的車輛在一起運行,這屬于統一性,但是每個個體在開車,這又屬于自主性。
統一性可以利用規則去約束,但是自主性在有些時候就不一定會遵守規則。只要出現這樣的情況,放在每座城市里,就會影響到整個城市交通的完美運行。
看來個體的力量雖然很渺小,但是在統一性面前,哪怕是再微小的力量,最終也能夠破壞掉整體的規則。因此還是那句話,堵車的問題并不能夠輕易解決。
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因為即便所有人都遵守交通規則,但是只要每個人開車的速度有所差異的話,就一定會產生協調矛盾,進而在有些路段就會出現擁堵。未來要解決這個問題,恐怕就得依靠算法和人工智能了。不過那樣一來,人們就得交出駕駛的權限。
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