新算法可算出城市出租车需求数量
科普小知识2021-08-17 03:43:00
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新华社华盛顿5月25日电(记者周舟)“共享出行”成为未来城市交通的一种重要方式时,准确计算一个城市需要多少辆出租车就成了一个数学问题。美国科学家开发了一种新算法,预计该算法将优化大城市出租车车队的规模,提高“智慧城市”的水平。
发表在新一期英国杂志《自然》上的研究表明,麻省理工学院的感知城市实验室提出了一个被称为“最小车队问题”的解决方案。
以前,研究人员试图通过使用“旅行推销员问题”算法来解决这个问题。“旅行商问题”是数学领域中一个经典的路线规划问题,旨在寻找从起点出发,经过所有给定的需求点,然后返回起点的旅行者的最小路线费用。
“感知城市实验室”的科学家保罗·桑蒂说,以目前的计算能力,使用“旅行推销员问题”算法只能解决几十辆汽车的问题,但它不能满足大城市的需求。例如,纽约市每天大约有13,500辆出租车和500,000次出行。
因此,研究人员构建了一个“车辆共享网络”来抽象出租车车队的可共享性,其中节点和边连接节点,节点代表行程,边代表可以共享一辆车的两个行程。研究人员用这种方法计算了纽约市一年内的1.5亿次出租车出行。该模型使用曼哈顿实时路况和出租车全球定位系统路线定位。结果表明,在优化的条件下,纽约市的出租车车队规模可以减少30%。
新算法只涉及出租车分配优化,只需一个手机应用程序即可完成。研究人员认为,随着未来几年网络化自主车辆的普及,该算法将日益成熟。该研究小组目前计划使用该算法来计算城市所需的最小停车位数量。
实验室主任、麻省理工学院城市研究与规划系教授卡洛拉蒂(Carlo lati)表示,该算法理论上可以优化14万辆汽车的出行,这表明未来的城市不仅需要基础设施,还需要更智能的管理。