Qok
Новичок
- Регистрация
- 03.09.2004
- Сообщения
- 45 421
- Реакции
- 239
- Баллы
- 0
Речь идет о системах, использующих системы навигации для предупреждения пробок и выбора лучшего маршрута. Как ни парадоксально, но именно эти системы способны в будущем значительно ухудшить ситуацию на дорогах, в чем убедились американские и корейские ученые в ходе недавно проведенного исследования.
Данный парадокс известен достаточно давно и получил название парадокса Браеса. Суть этого парадокса в том, что расширение транспортной сети при «эгоистическом» характере распределении нагрузки (то есть когда каждый участник выбирает сам маршрут) способно не улучшать, а ухудшать ситуацию с пробками. И порой решением проблемы может быть закрытие отдельных участков дороги, а не открытие новых. Подробнее о парадоксе Браеса вы можете прочитать ниже, мы же вернемся к навигационным системам.
Чтобы лучше понять парадокс применительно к GPS-навигации представьте что из пункта А в пункт В одновременно едут100 машин. Если все они пользуются GPS-навигацией, которая им подсказывает информацию о пробках, то все они поедут по одному и тому же маршруту. То есть сами себе создадут дополнительную проблему. Даже если в какой то момент навигационная система перестроит маршрут с учетом новой пробки, то информацию об этом, опять таки, получат все 100 машин. И опять двинутся в одном и том же направлении. Если же представить что у этих 100 машин не было бы навигационных систем и способа получать информацию о пробках, то очевидно, что маршруты будут различаться, пусть и не значительно. Кому то повезет больше, кому то меньше, но в среднем время прохождение дистанции будет меньше. Этот наглядный пример показывает, что системы предсказания пробок способны сами пробки и создавать (хотя из самых благих намерений).
Ученые провели исследования на трех проблемных маршрутах в Бостоне, Лондоне и Нью-Йорке. На графике вверху вы видите результаты исследования – коэффициент POA (относительное увеличение продолжительности маршрута по отношению к "социально оптимальному") в зависимости от количества машин на дороге (по оси Х – количество проезжающих машин в час). Как видно из графика, до какого то момента стремление всех проехать маршрут наикратчайшим образом срабатывает – пока позволяет пропускная способность дороги. Затем начинается коллапс – по причине выбора одного и тоже "наилучшего" маршрута. Спадает он только по той причине, что когда стоит весь город, то выбор маршрута уже значения не играет Практическим результатом стали рекомендации о закрытии отдельных дорог в городах, где проводилось исследование. Кстати, при всей абсурдности такого подхода по борьбе с пробками, он был опробован много раз: к примеру, в Штутгарте в Германии после расширения дорожной сети в 1969 году ситуация на дорогах не улучшилась, пока не была закрыта для движения секция вновь смонтированной дороги. В 1990 году в США закрытие 42-й авеню в Нью-Йорке уменьшило перегрузку на дорогах в штате.
Парадокс Браеса
Рассмотрим две точки Start и End (см. рис. 1), между которыми есть два пути, проходящие через точки А и В. Пропускная способность трассы Start-А равна 100 машинмин и равна пропускной способности трассы В-End. Время на прохождение этих трасс равно np, где n — количество машин, проходящих по трассе, а p — пропускная способность трассы. Пропускная способность трасс А-End и Start-В не зависит от количества машин (очень широкие трассы), и среднее время прохождения машин по ним равно 45 мин.
Предположим, что 4000 машин стремятся попасть из точки Start в точку End. Каждая из них выбирает для себя наиболее оптимальный путь. Из-за симметричности ситуации половина машин выберет путь Start-А-End, а другая половина — путь Start-В-End. Время, затрачиваемое ими на прохождение того и другого пути, равно 65 мин (2000100 + 45 или 45 + 2000100).
Изменим ситуацию. Предположим, что между точками А и В открыли дополнительную мощную одностороннюю трассу, время прохождения которой составляет всего 5 мин (см. рис. 2). Поскольку старые трассы никто не закрывает, то у водителей, теоретически, появляется дополнительный выбор. Вроде бы, это должно улучшить ситуацию на дорогах и уменьшить время прохождения маршрута.
Но вот парадокс: в этой ситуации все водители выбирают путь Start-А-В-End, поскольку в своей начальной части (Start-А) он составляет всего 40 мин даже в самом худшем варианте (когда все 4000 машин устремляются по нему), тогда как путь Start-В — 45 мин. Дальше выбора опять практически нет, поскольку на путь А-В затрачивается 5 мин, а на путь В-End — опять же в самом худшем варианте — 40 мин. Все надеются на лучший вариант (поскольку на путь А-End также затрачивается 45 мин, и есть надежда, что какие-то машины выберут его), когда хотя бы одна машина выбирает продолжение А-End. В результате все выбирают путь А-В-End, и общее время прохождения пути Start-А-В-End составляет 85 мин (4000100 + 5 + 4000100). То есть общее время прохождения пути между точками А и В увеличивается на 20 мин, хотя, казалось бы, новая трасса была открыта именно для уменьшения этого времени.
Но самое парадоксальное в данной ситуации заключается в том, что сократить это время можно только одним способом — закрыв вновь открытую трассу А-В и вернувшись к старой структуре транспортной сети. К примеру, если разделить машины на два потока и направить половину из них по пути Start-А-В-End, а другую половину — по пути Start-В-End, то ситуация улучшается ненамного, поскольку на прохождение первого затрачивается 65 мин, а на прохождение второго — 85 мин. В среднем получается (65 + 85)2 = 75 мин. Казалось бы, на первый путь должно затрачиваться всего 45 мин (2000100 + 5 + 2000100), а на второй — 65 мин (45 + 2000100), но здесь не учитывается то, что трасса В-End в этом случае является общей для обоих потоков машин, почему на первый путь и затрачивается 65 мин (2000100 + 5 + 4000100), а на второй — 85 мин (45 + 4000100). То же самое получается, если все машины следуют сначала по трассе Start-А, а в точке А разделяются на два равных потока, один из которых следует по пути А-End, а другой — по пути А-В-End…
Другое решение состоит в централизованном управлении потоками в сетях (каждая машина получает персонифицированное руководство куда ей двигаться). Но возникает проблема рентабельности: при сегодняшних технологиях затраты на централизацию управления автомобилями могут свести к нулю экономический эффект от оптимизации пути.
Третье решение - это введение «платы» за прохождение элементов сети, что автоматически регулирует интенсивность проходящих через них потоков. Стоимость проезда платных участков дороги будут играть роль весовых коэффициентов при выборе маршрутов.
www.publishe.ru
Тесты сервисов "пробки"
Что же у нас получилось в итоге, при использовании данной методики тестирования?
Картина пока не очень радужная, так как из семи (!!!) разнообразных сервисов лишь один показал близкую к действительности картину, да и то с большой натяжкой, так как он не имел данных сразу по нескольким направлениям. Почему так происходит, откуда берутся данные о пробках, и почему они часто очень похожи? Отвечать на эти вопросы мы будем разбираться с помощью разработчиков данных систем и наших одноклубников. Конечно, нельзя на основе всего одного замера и в одном месте судить о результатах, в общем. Всё это только предварительная информация для анализа и для сбора дальнейших данных. Но, используя данную методику, Вы можете самостоятельно сравнить реальность отображаемых данных с теми, что показывает камера. Их по Москве не очень много и можно использовать собственные наблюдения, например, из окна офиса или квартиры, фиксируя происходящее и сравнивая с тем, что показывают разные сервисы.
В день замера с 29 на 30 октября 2010 года днём выпал первый снег и город был загружен более, чем обычно. Мы снимали данные от 12:00 до 01:00 ночи с интервалом в три часа и в самое ближайшее время расскажем о полной картине за этот день. Забегая немного вперёд, скажем, что на разных камерах и в разное время картина менялась. И тут только таблица поможет выявить какие-то тенденции.
Возможно, мы не учли какой-то из Интернет сервисов. Требует доработки и сама методика тестирования, поэтому мы приглашаем всех Вас к обсуждению. Ведь нам всем просто необходима максимально актуальная информация о “пробках” и других затруднениях движения. Все мы - разработчики и производители, интеграторы и пользователи, строители и чиновники стоим в одних пробках и тратим на них своё драгоценное время. Обладая точной и актуальной информацией о ситуации на дорогах мы сможем резко сократить его, проведённое в “пробках”, и перестать быть самым “стоящим” городом в мире.
Если Вы знаете еще какие-то Интернет сервисы, желаете добавить к данной методике пункты или предложить собственную методику тестирования, приглашаем Вас на форум GPS Клуба.
©GPSClub.ru
Копипаст ОТСЮДА
