地铁快还是打的快?
这个问题的核心其实是计算时间差,也就是要算清从出发到到达目的地所花费的时间。
首先我们要知道地铁和出租车都是正常行驶情况下的理论平均速度。当然地铁一般是匀速直线运动,而出租车则可能会根据交通状况、路况等进行加减速变化。所以理论上地铁的驾驶过程更加接近物理课本上的位移和时间公式,而出租车的加速、减速过程会更加复杂一些。因此如果按时间计算,地铁会比出租车更快(在同样短的路程情况下);但如果按路程计算,则是出租车比地铁更快。
但现实中我们乘坐交通工具时,往往要考虑的因素不仅包括“距离”还有“时间在途”等更多问题,比如: 因此这个问题也就变得比较复杂了。为了便于讨论,我们假定: ①两人乘车起点和终点同一位置;即假设A从甲地到乙地的过程中B同时从甲地到乙地,两者时间间隔为0; ②两种交通工具都在平直道路上运行; ③地铁启动停止都瞬间完成,不存在加速度或减速度现象; ④出租车仅考虑匀变速状态。
这样我们就将两个不同因素——“距离”与“时间在途”——进行了等价转换,把原问题转化为了新的“时间—行程”问题。通过简单的数学运算可以得到: 在上述前提下,当t=0时,A、B同时出发;随着t增加,A、B的“时间差”先减小后增大,在t=\frac{|D|}{v_1+v_2}时,A、B“时间差”取得最小值;之后,由于B出现了“时间在途”损失,其相对A落后了,从而二者“时间差”又重新变大。由此我们可以得到如下结论: 如果出发点与终点同地,且行驶条件满足上述四个假设,那么当t=0时,地铁比出租车快;但当t>0时,出租车会反超地铁。
不过,现实生活中,汽车起步、制动时的加减速是不受限制的,因此上述四假设并不充分。另外,公交、私家车、自行车等交通工具也都有可能参与竞争,使得问题变得更加复杂。此时,为了简化分析,我们可以引入一个“折扣系数” \beta (0<\beta <1)对各种交通工具进行加权,重新构造一种近似最优的路径选择策略。具体方法请参考论文[1]。
若考虑多种交通工具,并且各交通工具之间的路径相互影响,问题就变得非常复杂,很难找到一种通用的最优解决方案。但我们仍然可以结合实际情况,提出一种折中的建议。
参考文献 [1]胡泽春. 基于需求导向的交通方式选择行为研究——以北京为例[J]. 北京交通大学学报(社会科学版),2008,6(3):45-52.