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布雷斯悖论真正的价值!

 找不着北找南 2018-12-24

在一个交通网络上增加一条路段反而使网络上的旅行时间(traveltime)增加了,而且是所有出行者的旅行时间都增加了,这一附加路段不但没有减少交通延滞,反而降低了整个交通网络的服务水准(level ofservice),这种出力不讨好且与人们直观感受相背的交通网络现象就是人们所说的布雷斯悖论现象。

交通网络理论中著名的“布雷斯悖论”,其理论基础是博弈论中如雷贯耳的“纳什均衡”。这个理论的基础是把每个人的行为理性化,让每个人都用一个叫“效用函数”的东西来决定自己该干啥,效用函数可以理解成不同的策略对应着不同的收益(不同的路线对应着不同的时间),每个人都想往自己收益大的方向走,结果是反而是集体的利益被最小化了)。

以上是布雷斯悖论的简单介绍。初看,我们或许以为这只是社会现象的简单描述,确实,这种现象很常见。

不过当我们深入研究,你会发现,他可以作为一条理论为你的发展提供一些新的见解思路

在职业发展中,如果一个职位空缺,我们所有人都想进入;当你创业时,你发现了一条很少人问津和重视的道路;当你被裹挟着随大流,你深感厌恶时…………布雷斯悖论告诉你,你可以找到自己的出路和方法。

他告诉你,如果你发现了一条很少人知晓的路径,你一定不要犹疑,快速冲进去,因为这样你会获得先发优势,占据市场和行业的先发领导权。后进者在你之后会疯狂涌进,到时候,要么你被他们打垮,要么,你战胜他们。而先发优势这时候就很重要,因为你可以有所准备

那么,如果你是一个后来者。你该怎么利用布雷斯悖论呢?你需要比其他人掌握更多的信息!在大家都在相同的跑道上时,你必须比其他人懂的更多,制造更多的信息不对称,这样你才会从中获益。当你知道天气,路况,整体的环境和规律,可以从容了解控制自己的进程和方向,后来居上就不是不可能!

所以总结一下,快速获取先发优势累积足够的信息和能力,是你可以从布雷斯悖论中学到的。在道路空无一人时和人潮翻涌时,你都有相应的对策,这就是布雷斯悖论真正的价值


附:

布雷斯悖论的细解

布雷斯悖论的细解

作者:赵毅1

摘要:传统模式在解释布雷斯悖论时,仅仅把它解释成:因为人们囚徒困境式选择造成了悖论。但仔细分析,这并不完全,从一个更具象的分析角度,布雷斯悖论的产生,至少还包括“交通带来新需求”与“节点产生无序性”两个方面,由此展开,又提出了一个关于如何评判新增道路价值的猜想。

引言:

布雷斯悖论来自于一个真实的现象:城市的某个繁华路段特别的堵塞,人们在其边上新修一条道路,期望舒缓整个交通网路的堵塞状况。

道路刚修好时特别令人兴奋,但很快,新修的道路也被严重堵塞了,而更令人困惑的是:原先堵塞的路网似乎并未从新修道路的分流中得到好处,也比之前更堵了。

用更学术语言来表达就是:当在一个繁忙交通网上增加一条交通线路,新增线路不但没有减少原有的交通延滞,反而拉低了整个交通网络的服务水准(level ofservice)。这种现象与人类的常识相悖,被称为布雷斯悖论。

1 布雷斯悖论现象的解释

1.1传统用纳什均衡来解释

(以下部分可放在注解中,注明转于维基百科)参见下图中的交通网,有4000辆车打算在其中路上通行。其间耗时分为两种:1、起点到A点以及从B点到终点,耗时均是路上车的数量除以100。2、从起点到B点以及从A点到终点均是固定的45分钟。

布雷斯悖论的细解



如果虚线的道路(近路)不存在,那么4000辆车将各走一边,每边2000辆,这样每条路的通过时间都是 分钟。

当新建了一条近路(如虚线所示),其通过时间接近于0,在这种情况下,由于T/100的耗时在最大情况下(=4000),仍低于固定耗时的45分钟,于是所有的司机都会倾向于选择从起点到A点后,再经由近路到达B点之后再到终点。

在这种情况下,即便所有的车都选择这样的线路,通过时间也不过 分钟,而不走捷径的车将需要85分钟,所以这种选择似乎是有利的。

但同时我们注意到,如果不存在那天近路,实际上过去的通行时间是65分钟,即当新路修建后,人们由于竞相选择更有利的道路,却无形中增加了所有人的交通耗时,这就是纳什均衡中提到的:当没有参与者可以通过采取单独行动而获得更大收益时,就形成了一种平衡,而这种平衡通常是一种囚徒困境式的平衡。

即个体聪明选择的汇总,其实并非最优选择。

1.2过于抽象的解释容易产生误差

用博弈论来解释布雷斯悖论,这个解释固然吻合了结果,而且过程中也有一定的合理性,但过于理论化的研究来解释复杂的社会学问题,很容易产生偏颇。

比如:当以上解释成立时,我们在实际观察该路段时,应能看到除整个交通网更拥堵的同时,还能够观察到“起点到B”以及“A点到终点”(请参见图例),这两个路段会非常的空闲,或至少是比较畅通的。

实际情况会这样吗?可能没那么简单。

所有关于现象到理论的解释,必然是一个抽象的过程。但社会科学并不等同于自然科学,在社会科学中,由于独特的“人”这个群体的参与,结果与过程之间会形成复杂的反身性作用,在这种情况下,过分的抽象,容易产生诸多的偏差。

比如在对布雷斯悖论产生的原因中,是否还应该包括“新道路带来的新需求”以及“交通节点增加带来的无序性”两大因素。

2 布雷斯悖论的新增解释 需求与无序

2.1 为何要新修一条路

请参见图1

(图1)

布雷斯悖论的细解

我们首先必须寻找一个更接近现实的案例,就是修这条路有明确意义的,而不仅仅只是因为附近堵了就加修一条路,这样的分析才能更接近于真实。

比如上图中,X路与Y路错位相交,形成了Y1与Y2两段,而斜上方还有一条小马路Z路,其中X路与Y路都是四车道,Z路是两车道。W路是暂时不存在的一条路。

这是个老城区的路,本来就非常的拥堵,何况历史原因造成这样的错位路,在A点形成了严重的交通拥堵。因为在A点,所有需要左转进入Y2路与Z路的车辆都必须在此等候红绿灯,等候的车辆只能排列在A-B路段。

X1要进入X2路段的车本来是畅行无阻的,但由于大量在A点等待左转的车的堵塞,使直行的车也被迫堵了起来,甚至被堵到B点以外,直行车走不了,反过来也影响左转车辆,于是整个路段被全面延滞,甚至经常出现路口混乱等,这个路段也就成为整个区域交通的瓶颈口。

在这种状态下,提议修建一条新W路,就显得理所当然。

那么新修的W路能否带来整个路段交通的通畅?还是会再一次触发布雷斯悖论?除了我们需要关注纳什均衡外,我们还应该关注哪些内容?

2.2 交通带来的新需求

一条新路会产生新的交通需求。

这种需求包括由于该路段通畅后,从其他路段吸引过来的车辆,但以上这种增加至少可以缓解其他道路的拥堵。

除了这种需求外,还会有另一种新增需求——新增道路引发的人类自然的需求。(请参见图2)

当W路段没有形成时,这个区域是住宅区或其他用地,基本是没有小车交通需求的;但当W路形成后,路的两侧便形成了门面房,这样的门面很自然会形成各种商业设施——饮食店、服装店、各类商场等。这是人类城市文化的一个自然特征,也是城市道路动拆迁改造后很自然的一种利益补偿。

路的两侧形成了商业区,带来了人流,商流还有物流,人们需要在此停车购物,需要送货,店员需要上下班……。

(图2)

布雷斯悖论的细解

这些都产生了正常的交通需求,这是城市的特性——即:当城市中新增一条路后,自然就产生了各种的通行需求。

我们必须注意到:这是一种必然的结果。也是城市功能所赋予的属性,作为公共交通的研究者,一定要把交通功能及其相关的放到城市功能的整个框架内去考量,这个要点不得不察。

2.3 人流、车流带来的无序

这些新需求会吞噬一部分道路的通行能力,而另一种状况可能会对路面通行能力有更大的影响,那就是无序性。

我们之前论证过:交通速度的快慢与交通秩序密切相关(无序、有序),即便交通密度不大,但无序性很高时,交通速度的下降也很明显。所以,实质上,路面交通的通行速度与无序性有关,而密度增大时,只是增加了无序的可能。

新增的商铺会带来车流与人流,如果没有合适的停车位,单单随意停放的车辆就会造成通行能力的大减,而为新增W路这么一条小马路再配置相应的停车场,代价又是极其高昂的。

除此以外,当W成为一条标准道路后,附近区域必然有小通道(比如小区出口)与W路贯通,这些小通道与W路的交汇点都将形成小的交通节点,每个节点都会产生右转与左转的需求,而左转将引起明显的交通涡流。

如果缺乏有效管理的话,无序性将快速吞噬着W路的通行能力。而用设置隔离栏或其他方式保障道路通畅性的同时,又会降低该路段商铺的商业价值。这形成了交通规则与商业规则的博弈,实际上,真正的城市公共政策必然是这两者间的妥协。

除此之外,还有更重要的问题,即:当新增道路W时,将自然形成两个大的交通节点。

2.4 交通节点带来的交通涡流

W路与Y1路相交时产生了交通节点C,W路与X2路段交叉形成D。

对比来看,当没有W路时,C点是没有交通涡流的,都是直行。而当W路修建成功后,经过C点的车辆产生了多种交通选择,(图中红色箭头为新增选择线路),很显然,这些通行线路很多彼此交错,形成了交通涡流。

交通涡流是我新赋予的一个词汇,显然这并不难理解。

同样,在D点,由于W路的加入,产生的交通涡流就更大了(红色箭头为新增涡流)。

布雷斯悖论的细解



布雷斯悖论的细解

这么多交错的通行需求,需要复杂的信号控制系统,而我们很容易理解,任何交通讯号在完成无序向有序管理的同时,一定会产生通行能力的损耗。

在前不久,我坐车经过一个丁字路口,被路口的红灯拦下时,司机曾向我如此抱怨:“这不合理,路上那么空,却亮着红灯,不让过。”

是的,这样的红灯是不合理的,但这样的红灯在交通高峰期又能避免无序的产生,从而根本上保障了交通。

所以,我们很容易理解,交通规则中,无论单行道,禁止左转,红绿灯等规则,其实质都是在让道路从无序变得有序,但同时,这样的规则也会支付相应的代价。

即解决交通涡流是有成本的。

所以,W路的修建,在人们渴望缓解过去错位路的同时,也要注意它带来的新需求,带来的无序性,特别是它在新增节点上带来的涡流,只有当这条道路的畅行距离的好处大于它带来的种种不便后,那么这样的道路,才真正是减轻整个交通路网负担的。

由此我们提出了这样一个猜想——

2.5 猜想

“猜想:交通路面中,畅通距离短但交通节点多的机动车路面,会拖低整个交通网路的通勤效率。”

以上猜想还需要更多的论证。

但现实很多案例提供了类似的佐证,比如:韩国首尔的规划者拆除一条6车道高速路,修建了一个方圆8千米的公园后,很多道路专家惊讶地发现,首尔的交通非但没有恶化,反而得到了改善。(注:摘自百度百科)

这个案例也可作为布雷斯悖论的反例,但如果把布雷斯悖论的成因仅仅用纳什均衡的问题去解释时,似乎还有不少的苍白点。而当我们考虑新增道路带来的新需求与节点问题、涡流问题后,这样案例的解释得到了加强。

3 总结

3.1 关于布雷斯悖论的总结

由此,我们可以对城市新增道路有这样一个总结:

1、 新增道路必将带来新的交通需求。其新增部分(非分流其他交通道路的部分)主要来自新增道路自然产生的人流、商流与物流。

2、 交通无序性对交通通行能力有很大的伤害,必须有效降低新增道路的无序性问题。

3、 新道路一定会产生新节点,由此带来交通涡流。猜想:在交通网路中新增一条道路时,如果此路段带来的畅行距离的作用小于其产生交通节点带来的负效应时,那么,新增道路将拉低整个交通网路的通行效率。

4、 当给人们更多一种交通选择时,纳什均衡中的囚徒困境将可能产生,这也将提升布雷斯悖论现象产生的可能。

5、 但必须注意的是:由于人的情绪、选择包括环境因素、交通规则、路面状况等都会改变,由此产生的博弈结果也会出现各种意想不到的变化。这种变化通常不会是单一与僵硬的。

3.2 把交通放在城市功能的大环境下

最后,我觉得有必要讨论下,研究交通问题时所持的立场,如果单单以交通论交通,我们可以采取很多强制性措施来提高交通的通行效果,比如:全部用隔离栏把交通道与行人道隔离,简单大量使用单行道方式,或大量禁止左转等等来改善交通状况……,且不论这些措施是否有效,单说这样的立场与出发点,就很容易背离城市的本意。

城市是人类聚集区,它需要体现很多功能,但最根本的就是满足人们的各项需求,包括交通需求。所以,当某几种需求产生矛盾时,交通研究者或规划者,不应该仅仅站在交通的立场看问题,解决问题。

把新增道路都隔离住,那么该路段的商业价值就大打折扣,人们过马路就会不便;同样,单行道与不准左转都属于不得已情况下采取的措施,都会增加需要某些需要通行个体的不便。所以,这样的措施本质上都是不得已情况下才实施的特殊交通管制行为,这些措施都没有从根本上去思考与解决城市交通的问题,城市新交通的思想的建立,需要新的见解,新的突破,我们期待更多关于交通问题的深入研究能带来新的交通智慧。

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