2020-03-18

壅塞學:人、車、螞蟻、網路、細胞一路暢通的祕密 BY 貳團 Yan

這本書實在是很有趣。除了有時候很nerdy的數學宅那一面會出現之外,大致上是文組也能看得懂的壅塞學入門書(話說應該也只有這一本)。

要了解壅塞學在講甚麼,
你只需要了解它的基本模型:非對稱簡單模型 Asymmetric Simple Exclusion Process (ASEP)
在一個劃有格子的盒子裡,隨機放置幾顆球,
然後一起往同一個方向移動,譬如說一起往右移,如果右邊的格子裡面有球了,就不前進。
如果右邊的格子裡面沒有球,就往前移動。
就這樣簡單的一個模式,到最後所有的球都會逐漸往右移動。這種移動的過程就是壅塞學的基礎。

而人、車、螞蟻這種不受牛頓三大定律限制的自我驅動粒子就是壅塞學研究的對象。
書裡面舉了一些根據實驗所得出的觀察與公式,例如排隊公式 等待時間=等待人數/顧客抵達率(每分鐘)。還有在捷運哪裡放廣告最好、電梯為什麼會自己上上下下、為什麼車開著開著就塞了,而開著開著又脫離塞車了…等等很有趣的觀察。
凹型路段、彎道和隧道固然是會塞車的原因,但有一個隧道在黃昏時段特別塞,後來觀察得到的結論居然是因為隧道的出口剛好面對夕陽西下的美景,因此出隧道的車輛都會開得比較慢。

從火災時要往哪裡逃,帶到建築基準法的規定,計算在房間最裡面的人跑到門邊需要多久的時間。空間裡所有的人逃往門口時,如果門邊的滯留空間比所需空間還要小,就必須重新設計。
跟飛機比較有關的是關於緊急撤離時所需要的空間與時間。根據規定乘客和機組人員要能在90秒內用半數的緊急出口撤離,
因此曾經有實驗測試緊急撤離時要互相競爭還是互相合作能比較快逃出。
結果發現,出口越寬則互相競爭比較快撤離,
出口越窄則互相溝通妥協或有人指揮會比較快逃出。因此不要忘記,逃離時先看一下出口有多寬來決定你的策略。(書中提到的流動係數是一公尺寬的門,一秒可以通過1.5個人)

我喜歡在搭乘交通工具(飛機、捷運、公車)時讀這本書,因為這樣我可以順便觀察亞穩定的變化或大家卡在門前時的拱作用。
覺得很奇妙,人的所作所為都被觀察著。
研究出賽局理論及壅塞學的都是數學家,
之前讀的蘋果橘子經濟學和行為經濟學也是。
我這麼對數學一竅不通,覺得數學不夠有「生活感」的人,現在才感受到生活即是數學。

這本書讓我學到一些有趣的小知識,也許下次想要避開人潮、或是觀察設施動線的時候,會想起這本書,順便驗證一下壅塞學說的到底有幾分道理。