修建更多的道路一定是有利於交通的嗎?

是否修的路越多,路網服務的效率就越高呢?


修建道路是完善交通網路的措施之一,但單純的修建道路並不一定有利於交通擁堵的改善和線網利用效率的提升。交通經濟學領域裡面一個很著名的定律叫「當斯定律」(fundamental law of highway congestion),由 Anthony Downs 提出。定律為:在沒有有效的交通管理和控制的約束下,新建的道路設施會誘發新的交通量,而交通需求總是傾向於超過交通供給

當經濟不再成為家庭購買小汽車的約束時,如果政府無法在成本上更有效的對小汽車的出行需求進行管理和控制,那交通供給(修建道路)和交通需求(越來越多的小汽車出行)之間將存在一種競賽的關係,從而導致道路的擁堵,即使修建更多的新的道路也無法緩解交通擁堵。

Downs 在50多年前提出來的規律,如今就像魔咒一樣降臨在國內的很多城市。而實際上早十年二十年前,美國等發達國家也出現了類似的問題。而導致這類問題出現的原因就是政府沒有從出行需求管理上進行有效的控制。我們經常要提跨越式發展,卻總是走上了資本主義國家的老路。


自問自答——不是。

剛剛回答了【有沒有「在公用wifi下更新應用十分不道德」這種說法?】所以想到了這個問題。

我想介紹一個經典的理論——布雷斯悖論。

自己畫的,將就看吧。

有100輛車從A到C,有「A-B1-C」和「A-B2-C」兩條路,其中每一段路花費的時間圖中已經標出。在這一情況下,每個人都想走最快的路線,會自動達到均衡,兩邊車一樣多,各50輛,所以所需時間都是15min。

然後,我們在B1和B2之間修建一條superway,相當於任意門,可以在B1和B2之間隨意來往,不需要時間,不受流量影響,這個時候你會走哪邊?

由於有superway的存在,我們可以把B1和B2看作一個地點B,就算所有車湧向A-B2這條路,也只不過花費10min而已,只要有車走A-B1,那麼A-B2這條路就會少於10min,所以無論如何,走A-B2都是划算的。從B到C同理,B1-C總是划算的。

這個時候的結果是,所有車選擇走A-B2-B1-C,對於每一輛車來說,這確實是最短時間的路線,可是問題是,所有車花費的時間變成了20min!

所以,修了一條superway,用了一大筆錢,結果降低了交通效率,這是多麼愚蠢啊!

聽說「以上」二字已經過時了,換一句吧:

世間之事大抵如此。


修建道路越多的確可以改善交通狀況,但沒有相應的服務設施照樣也會出錯,哲學上的對立統一可以借鑒。


關鍵在規劃合理。不然再多的路也會變成停車場。


參看紀錄片《汽車百年》之誰的城市


對作者自問自答的補充:

直觀的結論並不一定是正確的,通過對一個實例抽象化為一個簡單模型並進行分析,我們得到了「用了一大筆錢,結果降低了交通效率」這個結論。對於這個模型來說,結論是可靠的。但是對於實例來說,在抽象的過程中取其精髓,故而丟棄了一些屬性。

問題是:修建更多的道路一定是有利於交通的嗎?故題設」有100輛車從A到C,有「A-B1-C」和「A-B2-C」兩條路「過程中,將地點抽象化為數學上的點。保留其位置坐標和相對關係,捨棄其作為實際地點而具有的大小,氣候,人口,資源,以及社會地位等因素。

——當然在數學上,這是完全應該的,倘若不如此做將是多麼可怕麻煩的無從下手的一件事情。但是在分析完主體結構後應該儘可能多的將這些約束條件考慮進去。例如《結構力學》中的矩陣位移法中的先處理法,可以在一開始考慮約束條件忽略零矩陣塊從而降低矩陣階數,但是在編程結束後一定要記得還原坐標。

此處,B1和B2之間修建一條superway,假定了所有車選擇走A-B2-B1-C路線,但是實際上駕駛員是活人,車輛進入模型也有先後順序,第一個駕駛員必然選擇A-B2-B1-C,但是隨後,尤其是過半之後的駕駛員,由於信息的不對稱,他們並不知道究竟有多少人選擇了A-B2,可以依賴的判斷準則只有他們目光所及範圍內A-B1和A-B2的擁擠程度,這裡就要考慮道路的彎直曲率對駕駛員視線的遮擋,和車與車間距等因素。同樣的選擇也會發生在B點。而究竟怎樣的一種路線分配方式才是對所有車輛來說的總體最優,個體最優和整體最優方案會有什麼區別,在路為直線的狀態下由駕駛員自行判斷迭代的結果會是怎麼樣,設置車況擁擠度顯示器的必要性和位置,這些都是很有趣的問題,可以通過計算機模擬實現。

只是一個小小的補充,作為下一步研究的指導方向,至於ZF為何要頻繁修路,這個問題大家都懂,呵呵。

以上


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