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导航导堵?

来源: 时间:2020-10-25

在刚刚过去的国庆中秋假期中,交通部数据显示全国高速公路日平均流量4766.62万辆/日,而对大部分司机来说,上车第一件事是打开手机导航。事实上,2019年数据显示,全世界估计有10亿驾驶员使用导航地图高德、百度、Waze 和Google Maps等智能手机应用程序,而在这么众多导航使用者的情况,导航是否能够提供为用户提供最优路线?



插图:克里斯·菲尔波特(ChrisPhilpot)


智能的导航软件不仅能规划最短行车路线,同时还时时在线提醒前方路况,节省路上时间。



曾经,为了节约出行时间,城市规划人员根据居民密度预测了交通量,同时安装了工具,例如传感器,交通提示,无线电传输和拨入消息系统。在特别棘手的情况下(障碍物,事件或紧急情况),城市管理员有时会派人来指挥交通。

 

但是现在,在线导航应用程序提供了便捷,开始“负责”人们出行的规划与指导,不过,道路越来越宽,高架越来越多,手机导航APP更新越来越快,但是我们在驾驶的时候,却发现道路越来越拥堵。当人们都开始使用导航时,它们引起的问题超出了解决的范围。近日,四川青城山-都江堰景区官微发文称,使用高德地图导航至青城山景区定位错误,将前往青城前山游客导航造成严重交通拥堵,给游客和景区管理造成了极大的困扰。在这条微博消息下,网友们跟帖说出了曾经因导航而走过的坑。


一位网友留言指出,导航经常导航至死胡同,小区楼栋信息错乱还不能申请修改处理……还有网友反映,多次遇到在修路的区域中导航出现错误。而在1个月前,安徽“仙龙湖路”曾被标记为“黄泉路”,给市民出行带来一定困扰,也引发了大众质疑。


不过与这些错误明显的问题相比,还有一个更值得我们思考的问题,导航提供的路线帮我们节省时间了吗?


导航从最初服务于小众群体,或者内置于汽车仪表板中,到现在服务于大多数出行或者通勤者。其将道路从多车道高速公路到小住宅街道分为五个功能类别。每个类别的设计目的是为了容纳每小时不同数量的车辆,并根据当地情况调整速度。并且经过优化,努力使单个驾驶员的出行时间尽可能短。不在乎住宅街道是否可以吸收交通流量,或者驾车者是否有安全风险。


初始时,导航应用程序使用这些地图搜索到达目的地的所有可能路线。尽管这样计算效果很好,但是这些搜索的计算量太大,并且对已经在路上的驾驶员来说是无用的。因此,软件开发人员创建了仅识别几条路线,估计每条路线的行进时间并选择最佳路线的算法。这种方法可能会错过最快的路线,但通常效果很好。用户可以调整这些算法,以偏爱某些类型的道路,例如偏爱高速公路或避开它们。

 

当导航功能转移到智能手机上的应用程序时,导航系统提供商开始收集所有愿意让该应用程序共享其信息的用户的速度和位置。最初,系统提供商将这些GPS轨迹用作算法中的历史数据,旨在估算一天中不同时间在道路上的实际速度,然后将这些估算值与地图整合在一起,确定了红色,黄色和绿色路线-其中红色表示可能出现拥堵,绿色表示流量不受限制。 

 

插图:附近体育馆的体育赛事导致高速公路上的交通拥堵。

随着这些GPS轨迹的历史记录的增长以及蜂窝网络的覆盖范围和带宽的提高,开发人员开始提供几乎实时的交通信息。随后他们开始提供实时路由建议,并在考虑路网特性的基础上考虑当前的交通状况。这给他们的用户提供了解决拥堵的机会,但是这是混乱的开始。



近日,高德地图联合阿里云等单位共同发布的《2018年度中国主要城市交通分析报告》显示,北京年通勤拥堵时长174小时,相当于一年中有22个工作日处于拥堵中,折合经济损失约8400多元,是人均年通勤拥堵时间最长的城市。在这样漫长的拥堵时长“压迫”下,人们迫切希望从导航上得到“指导”,因而每位司机上车第一件事是打开导航软件。它鼓励我们不断前进,这使我们在拥堵中心烦意乱的情绪得到缓解,甚至会告诉我们为什么会拥堵。但是研究人员发现,即使有最优化的算法下,驾驶员优先的算法也会对整个交通网络产生有害影响。


北京拥堵时的导航地图


当工程师拓宽道路以适应不断增长的交通量时,从长远来看,几乎不会为驾驶员带来更快的出行效率。约翰·纳什(John Nash)(著名的数学家,从2001年的电影《美丽的心灵》(A Beautiful Mind))提出了“纳什均衡”,即个人需求与社会整体优化的差异。在决策参与者的系统中,没有人有动力做出与他们正在做出的决定不同的决定,因为不同的决定会使该人变得更糟,即使它会有所改善整体团体福利。换句话说,就是个人利益与所有人的利益背道而驰。


道路交通就是一个很好的例子:没有其他诱因,人们始终会选择最快的路线回家,尽管更长,或者更加曲折的路线将有助于分散交通并缓解其他驾驶员的拥堵程度。


总体而言,当前的GPS系统可帮助驾驶员加倍关注以自我为中心的趋势。加州大学伯克利分校交通研究所所长Alexandre Bayen进行了交通计算模拟驾驶员在有无导航系统帮助下如何应对高速公路上的车祸。结果表明,当只有20%的驾驶员使用应用程序时,所有驾驶员花在交通上的总时间实际上增加了。他们的智能手机提示他们使用“更快的路线”, 司机朋友们在采用导航建议的时候,都选择了走小路避开拥堵,而小路在设计上是不能通过较大的车流,于是导航就直接导致了堵车。由于导航采用率很高,Bayen认为导航应用程序在许多拥挤的城市中制造的问题比解决的问题更多。

 

人们在没有应用程序的情况下做出的决定实际上可能并不是对拥塞的准确估计;因此,他们的独立选择可能并不总是会减少他们的实际出行时间。应用程序为更多的用户正在使用准确的信息,导致拥堵的可能性就会更严重。


当前,越来越多导航应用声称开始致力于在公共道路上平均分散拥堵,优化所有人的驾驶和通勤体验,甚至是与市政府共享数据,将事故报告和封路信息传递给有关交通部门。在不寻常的情况下(包括飓风,火灾和其他紧急情况),这些数据被证明对公共机构来说是无价的。但是从“优化路线”的角度来看,这不是最明显的。只要官员和学者无法测量在特定时间通过城市街道的依赖应用程序的驾驶员的数量,就很难确定应用程序是否在“击败”拥堵或加剧拥堵。

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