Google为何故意让部分司机绕远路?实地实验显示分流少量车辆即可缓解拥堵

摘要:

Google研究人员近日公布了一项颇为特别的交通实验:他们并没有试图让所有Google Maps用户走“最快”的路线,反而在部分情况下故意让少量司机绕一点路,通过把车辆分散到不同道路上,缓解原本严重拥堵的交通瓶颈。研究结果显示,这种做法虽然不会带来巨大的改善,却能够在现实交通环境中产生可测量的效果。

这项研究由Google研究部门团队开展,相关论文于今年6月发表在《Nature Cities》期刊上。研究人员在美国10座城市进行了为期约6个月的实验,包括旧金山、洛杉矶、西雅图、盐湖城、芝加哥和亚特兰大等城市。他们利用Google Maps向一小部分驾驶者提供不同于常规路线的替代路径,希望将原本集中在少数主干道路上的车辆分散到更多道路上。

研究团队在每座城市选择了大约100个道路路段作为研究对象,重点关注高峰期容易出现严重拥堵的路段,以及那些由于道路条件限制而容易形成交通瓶颈的位置。实验过程中,研究人员并没有大规模改变所有驾驶者的导航路线,而只是让其中一小部分车辆绕开拥堵点。

例如在旧金山,研究人员将部分原本会行驶在101号公路上的车辆引导至280号州际公路。对于继续使用101号公路的驾驶者而言,车辆减少后通行时间略有缩短,通常可以节省约30秒甚至更多;而被重新规划路线的司机则需要额外花费一些时间完成行程。换句话说,少数人承担了一点额外路程,却换来了整个拥堵路段更加顺畅的交通流。

从整体结果来看,这种分流策略使实验涉及的拥堵道路平均车速提高约2%,平均行驶时间缩短约0.7%。虽然数字看起来并不惊人,但研究人员认为,这恰恰证明了一个长期存在于交通工程领域的理论:在接近饱和状态的道路上,只要减少少量车辆,就可能对整体交通流产生明显影响。

不同城市和道路类型之间的效果也存在明显差异。在洛杉矶等重点针对高速公路进行分流的城市,效果尤其明显,相关路段的行驶速度提升幅度达到约4.6%。相比之下,大多数城市在高峰期的整体车速提升约为0.5%。

加州大学洛杉矶分校城市规划教授迈克尔·曼维尔并未参与这项研究,但他认为实验很好地验证了一个交通领域长期存在的观点。当一条主要交通干道已经接近产生严重延误的临界点时,只需要把少量车辆引导到其他道路,就可能产生“并不巨大、但能够明显感受到”的改善。

这一现象可以通过早晚高峰的交通变化来理解。在清晨5点或6点,道路上的车辆数量相对较少,即使增加几辆车,也不会明显影响通行速度。但随着时间推移,到上午8点左右,道路可能突然接近容量上限,此时哪怕再增加少量车辆,也可能导致交通速度急剧下降,并让所有驾驶者都承担更长的等待时间。反过来,如果在达到临界点之前把其中一部分车辆分流出去,就有可能避免整个道路网络陷入严重拥堵。

研究也显示,这种方法并非没有风险。交通工程中存在一个被称为“诱导需求”的现象,即道路通行能力得到改善后,更多人可能选择驾车出行,最终又会把新增的道路容量消耗掉。Google研究人员认为,交通分流也可能出现类似情况。

该研究的共同作者、加州大学伯克利分校信息技术研究中心主任亚历山大·贝恩表示,如果分流措施取得的效果过于明显,可能反而吸引更多人开车,最终让道路重新回到拥堵状态。因此,他们在实验中刻意只进行“边际”调整,让改善足够明显,可以在总体上产生效果,但又不要大到让大量潜在驾驶者改变出行方式。

这也解释了为什么Google Maps有时会推荐一条看起来并不是最短、甚至距离更长的路线。导航系统并不一定只考虑单个用户的最短距离,而是需要综合道路当前拥堵情况以及其他车辆的交通流量。如果所有驾驶者都被引导到同一条理论上的最快道路,这条道路很快就可能因为新增车辆而变成最慢的道路。适当将一部分用户分散到其他路线,反而可能让整个道路网络运行得更加高效。

这项研究还涉及交通拥堵带来的环境影响。研究人员估计,如果这种交通优化策略能够长期持续实施,每年可以减少约1000公吨二氧化碳排放量,相当于大约200辆汽车一年的排放量。虽然对于拥有数百万辆汽车的大城市而言,这一数字并不算巨大,但研究人员认为,如果类似措施能够长期、大规模应用,其累积效果仍然值得关注。

与此同时,这项实验也引发了关于导航平台影响城市交通的讨论。Google Maps每月拥有超过20亿用户,其覆盖范围远远超过大多数竞争对手。由于如此庞大的用户群体集中使用同一个导航平台,Google实际上拥有影响大量车辆行驶路线的能力。理论上,如果平台决定将大量车辆从一条道路引导到另一条道路,就可能直接改变一个城市某些区域的交通流量。

不过,研究人员强调,驾驶者仍然可以选择是否遵循Google Maps提供的路线,也可以使用其他导航软件。Google方面表示,公司一直在研究如何帮助城市解决交通拥堵和排放问题,此次规模较小、持续时间较短的研究主要是为了了解城市如何改善交通流动。

Google并未透露在实验开始前是否通知了相关城市政府,也没有说明这些城市是否明确知道部分驾驶者正在参与这一交通实验。这一点也引发了关于导航公司是否应该在没有地方政府直接参与的情况下主动改变城市交通流向的讨论。

加州目前已经出现针对这一问题的立法行动。东湾地区议员布菲·威克斯提出的2015号法案要求加州交通部门和地方政府研究导航应用对州高速公路和道路网络产生的影响,包括拥堵、基础设施、安全以及紧急响应等方面。该法案已经获得州议会通过,目前正在等待州长加文·纽森处理。

旧金山交通部门也提醒,单纯依靠导航软件进行车辆分流并不能从根本上解决城市交通问题。旧金山交通工程师里卡多·奥莱亚表示,真正降低污染、拥堵和交通延误的方法,是减少道路上的车辆数量,因此当地政策仍然更加重视公共交通、步行、骑行、远程办公、拼车以及减少驾车需求的城市规划。他还指出,导航软件有时会为了缩短行驶时间,把车辆引导至住宅区道路或并不适合承担过境交通的街道,这可能给当地居民带来新的问题。

研究人员认为,这项实验的意义并不在于让每一名司机都绕远路,而在于证明通过协调大量车辆的路线选择,可以在不建设新道路的情况下,对现有道路容量进行更加有效的利用。未来,如果城市政府能够与导航平台合作,或许可以进一步将这种实时交通分流机制应用到更大范围。

不过,这种方法最终能够产生多大作用,仍然取决于城市道路结构、驾驶者行为以及导航平台的算法设计。对于交通拥堵而言,重新分配车辆只能解决部分问题,不能无限增加道路承载能力。研究人员更希望证明的是,当城市道路已经接近容量极限时,有时候并不需要让每个人都走最快的路线,反而是让少数人稍微绕一点路,才能让所有人的道路都变得更快。

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