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真实恐怖故事,为什么越是修新路,城市反而更堵了!

网友发布 2022-08-01 15:41 · 头闻号创业故事

事不宜迟,鬼故事马上开始。

司马懿每天上下班的通勤时间约为65分钟。

时间真的很长,但是再忍一忍就过去了。

毕竟新修的路过几天就开了,不用比鸡起得早。

然而,在这条新路开通的那天,可怕的事情发生了。

尽职尽责的司马懿高高兴兴地出门了——但是他第一次迟到了。

很明显,路程比平时短很多,但比平时多花了15分钟。

司马懿这个月的出勤奖化为乌有。

事实上,这种奇怪的情况在现实中并不少见。

明明增加了路线,但是堵车更严重了。

这种吃力不讨好、反常识的交通网络现象就是著名的布莱斯悖论,由德国数学家迪特里希·布莱斯于1968年提出。

布莱斯在1977年

在这种悖论面前,我们“多走几条路就能解决问题”的常识似乎失效了。

当网络交通繁忙时,增加一条新线路。

这条新线路不仅会减少交通延误,还会降低整个交通网络的服务水平。

如果你觉得不可思议,看看这个概念模型。

每天都有一群人要从S点到e点。

要完成这段旅程,有两条线路,即SME或SWE。

其中SW和ME路况较好,无论多少车辆经过,都只需要45分钟。

但SM路段不同于WE路段,更容易堵车:随着车流量X的增加,所需时间也会增加。

现在假设每天有4000辆车从起点S行驶到终点E。

这时,一场比赛开始了。站在岔路口的老司机会选择哪条路?

如果一个人选择走SME路线,总时长是a/100+45,而另一条路线SWE的总时长是45+/100。

可见,无论哪个路人多,这个路段的通行时间都会更长。

当然,司机一开始不可能知道别人会怎么选择路线,所以往往会随机选择一边。

司马懿每天上班,也要做出这样的选择。

但最后,如果SME花的时间太多,人们就会涌向SWE。

但是当SWE的人多了,时间就长了,人自然会回归SME。

最终两路平均分担2000辆车的交通量,通行时间固定为2000/100+45 = 65分钟。

以上是修路前的大致情况。让我们现在修路,看看会发生什么。

如图,在MW之间增加了一个新的快速通道,这样M和W就融为一体了。

这条路太平坦了,感觉像飞一样,花的时间几乎可以忽略不计,设置为0。

这对于所有司机来说,无疑是一件好事。

而且,不夸张的说,MW段是一条捷径,各自都能从这条新路中获得优势。

在这种情况下,即使SM和WE路段挤满了人,这两个路段的耗时也只有4000/100=40分钟。

所以相对于其他两段来说,修复需要45分钟,SM和WE段总是需要更短的时间。

我们还注意到,目前,原来的两条路线SME和SWE都需要85分钟。

经济学假设每个司机都是自私的,他们必然会选择对自己最有利的路线2。

因此,每个人都会毫不犹豫地选择SMWE作为新的道路。

在80分钟内走完全程。

但是回头一看,发现大家都被坑过。

在这条该死的新路建成之前,无论走哪条路,都只需要65分钟。

不意外,不意外。多建了一条捷径,司机的总通行时间反而增加了。

所以,这也是司马懿迟到的原因,一目了然。

我们可以注意到,是“自私”造成了这种困境。

其实,如果所有司机都同意牺牲自己,回到老路上去,大家都会比现在的情况好,至少大家都会节省15分钟。

但是,在利益面前,人都是逐利的,这也是布莱斯悖论的关键。

在这个4000人的游戏里,你个人的选择不是很重要,其他3999的天赋才是重点。

所以我们可以看到大家都在竞争选择最有利的路线。

最终,交通系统在无形中崩溃。

这也是纳什均衡中提到的个人聪明选择的总结,但实际上并不是最优解。

所以加入一条新路,让大家陷入了一个“囚徒困境”纳什均衡。

但是,每个人都因为害怕损害自己的利益而选择偷工减料,这就是布莱斯悖论中的纳什均衡点。

陷入这个巨大的漩涡,司马懿的迟到是可以预见的后果。

斯图加特风景

现实生活中,有很多好心办坏事的例子。

比如1969年,德国斯图加特为了解决交通不畅的老问题,新修了一条路。

没想到适得其反,交通状况恶化,造成交通堵塞。

绝望的政府不得不移除这些道路,交通恢复原状。

所以反过来,很多大城市都参照这个理论制定了政策。

有时,只有堵塞“冗余”道路才能提高路网的整体效率。

纽约第42街

例如,在1990年的地球日,纽约市政府决定关闭最繁忙的路段,第42街。

当时纽约的媒体和市民直接炸了,都认为政府脑子生锈了。

对于已经被堵成沙丁鱼罐头的纽约市来说,这无异于雪上加霜。

甚至有人直接说坏话,预言那一天就是“世界末日”。

令人惊讶的是,地球日如期而至,但拥堵并没有发生。

清溪川,很多韩剧里常见的神社。

比如韩国首尔市中心有一条名为清溪川的河流,全长10.84公里,总流域面积59.83平方公里。

但你可能不知道,这条清溪川原本是一条六车道的高速公路,每天运载16.8万辆车。

高速公路变成河流后,首尔的交通不但没有堵塞,反而得到了极大的疏通。

70年代清溪川高速公路

所以说布莱斯悖论真的不仅仅是“有趣”。这些案例或许都可以用“布莱斯悖论”的逆向思维来解释。

此外,一些研究表明,它也可能解释波士顿、伦敦和纽约等大城市的交通问题。

如果一些道路被封闭,车辆的平均行驶时间可能会减少。

a,B,伦敦和C,纽约,交通网络将通过消除黑色虚线得到改善。

但也有学者认为,如果车流量增加到一定程度,布莱斯悖论中提到的现象就不会再发生。

这个结果可以用“群众的智慧”来解决,但这是另一个问题。

如果经过某条路,会增加出行时间。

然后,久而久之,人们会在旅行时尝试其他路线,最终达到这种平衡。

所以最坏的情况,大家都觉得这条路太差了,再也不会用了。

看,司马懿这次迟到了。下次还敢走这条路吗?

其实布莱斯悖论也可以应用到团队策略上,比如篮球、足球等游戏。

一个篮球队可以看成是一个得分线网络,每条路径的效率都不一样。

但是明星球员加入这支队伍,会降低整个队伍的整体效率。

因为过度使用明星球员的“捷径”可能会导致更糟糕的结果。

帕特里克·尤因

对于竞技体育中的布雷塞现象,甚至还有另一个代名词“尤因理论”。

这源于1999年尼克斯和步行者的传奇之战。

当时,尼克斯队最强的球员帕特里克·尤因发生了意外,跟腱撕裂,无法上场比赛。

在这种情况下,大家都说尼克斯怕凉。

但最终尼克斯竟然以4: 2的比分赢得了比赛,成功晋级NBA总决赛。

这个博弈类似于交通中的布莱斯悖论。

明尼阿波利斯苏州大学的布莱恩·希纳(Brian Schina)对篮球尤为痴迷,2009年他专门为这一现象构建了相应的概念模型。

他认为球队只是知道利用明星球员的这条路线,可以提高胜算,获得高分。

然而,这条路有时会成为充满自私司机的捷径。

上图消除星心之前,下图消除星心之后,有兴趣的可以自己算算。详情请参考:https://gravity . WordPress . com/2009/11/30/an-example-of-braesss-paradox-in-basketball/

但是提醒一句,下次你在上班路上遇到交通堵塞时,不要用布莱斯悖论作为借口。

你的老板可能会问你:你的导航呢?

*参考资料

普雷斯·塔尔沃卡。为什么高速公路的秘密可能是关闭一些道路:布拉斯悖论2009.01.06

维基百科:布莱斯悖论

迈克尔·t·加斯特纳。《运输网络无政府状态的代价:效率与最佳控制》, 2008

布莱恩。篮球运动中布莱斯悖论的一个例子

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