物理学的一些相似的思想来对人群的行动建模

我们可以用属于物理学的一些相似的思想来对人群的行动建模。当一条队伍在过道的一端排起来的时候，这会产生与液体或者气体的压力相似的东西。高密度的人群互相推挤实际上就会让人们通过出口，从而减轻“压力”。

更深入的工作使他确信行人、交通和工厂货物流动这些系统的行为方式惊人地相似，所以在一个系统中得到的结论也不难推广到别的系统中去。

去年，Helbing 和德国德累斯登工科大学的 Stefan Lämmer 开始对能否利用交通灯减缓交通堵塞的问题产生了兴趣。德州农工大学的 David Shrank 和 Tim Lomax 的一份报告表明，美国每年由于交通堵塞造成的损失大概为 782 亿美元，所有人一共浪费了42 亿小时和 109 亿升的燃油。所以，的交通流动可能带来的好处相当可观。

这就意味着我们要让交通灯能够适应环境改变，这恰恰是当今的系统所欠缺的。直到现在，工程师做的仍然是把交通硬挤进他们认为合适的模式当中。比如说，在交通繁忙时段主干道上的绿灯持续时间可能会比正常时间更长，但是这只是工程师们按照以往的观察作出的调整，绝大多数的交通灯不能自己适应情况的改变。还有，工程师还会想当然，比如，他们会认为必须有一个控制中心来控制那些交通灯。

Helbing 和 Lämmer 发现，如果给交通灯制定一些简单的规则然后让它们自己组织行动的话，它们能做得更好。为了展示这一点，他们建立了一个数学模型，在其中交通流动被当成流体来对待，这是一种成熟的交通工程建模技巧。这个模型同样描绘了在道路交汇处车辆从一条路进又从另一条路出的行为，而这与流体在管道网络中的行为也很相似。

显然，当道路的车流量超出了承载限制的时候，交通堵塞就会形成。为了避免这种情况的发生，Helbing 和 Lämmer 让十字路口的灯能够对不断增加的交通压力作出响应，这与人走过道的情况相似。每盏交通灯都拥有能够实时监测交通情况的传感器，这些传感器的数据会被输入一台电脑，用于预测以后一段时间的车辆流动状况。电脑同时也会算出为了减缓交通压力，交通灯应该持续绿灯的时间。这样的话，每盏灯都能估计自己如何才能地适应下一刻预期的交通状况。
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