- 算法之美
- (美)布萊恩·克里斯汀 湯姆·格里菲思
- 2008字
- 2019-01-04 21:35:09
最優停車位置
克拉克·克爾,加州大學伯克利分校校長(1958—1967年)
我發現,大學校園里有三個主要的行政管理問題:學生關心性愛,校友關心體育,教職員工關心停車問題。
最優停止問題經常出現的另一個領域與汽車駕駛有關(在這個領域,回頭同樣是不明智的)。在某些早期文獻中,秘書問題的主角是駕車者,而汽車只進不退的基本設定把駕車旅行中的所有決策過程(包括尋找飯店、尋找浴室,以及最令城市駕車者頭疼的尋找停車位等過程)全部變成了停止問題。要討論進出停車場的問題,加州大學洛杉磯分校著名的城市規劃教授、被《洛杉磯時報》稱作“停車場搖滾明星”的唐納德·舒普顯然是最合適的人選。我們從加州北部出發,駕車前往學校拜訪舒普。我們告訴舒普,我們為這段行程預留了大量時間,讓他不要擔心我們會因為意外的交通情況而無法按時抵達。舒普回答說:“說到針對‘意外的交通情況’制訂計劃,我認為你們應該考慮的是預計的交通情況。”舒普的知名度或許大多歸功于他的著作《免費停車的高昂代價》,此外他還做了大量工作,推動人們討論、了解駕車旅行的真實情況。
我們真應該同情那位可憐的駕駛員。根據舒普的模型,理想的停車位應該在停車位“標價”、行走所需時間及造成的麻煩、尋找停車位所需時間(隨著目的地、一天中的時間不同而發生顯著變化)以及整個過程所消耗的汽油等方面實現優化并達成精確平衡。因為車內乘客人數不同,上述等式會發生變化,因為乘客可以分擔停車費用,但是無法分擔搜尋時間,也無法分擔步行的時間與麻煩。與此同時,駕駛者還需要考慮到的一個問題是:停車位最多的地方可能也是停車需求最大的地方。停車問題含有博弈論的成分,因為在你算計道路上其他駕車者的時候,他們也在算計你。話雖如此,停車難題大多歸根于一個數字,即停車位占用率——目前被占用的所有停車位占總停車位的比例。如果占用率很低,找到一個好的停車位并非難事;如果占用率很高,想為你的車找到一席之地就不是那么容易了。
舒普認為,停車的很多難題都歸因于城市政策,因為這些政策導致停車位占用率極高。如果某個地方的停車費用非常低(更糟糕的是,有的甚至免費),就會刺激人們把車停在那里,而不是停到稍遠的位置,然后步行。于是,大家都想在那兒停車,但是大多數人發現那里已經停滿了車,因此他們只好開著車四處巡游,試圖找到一個停車位,結果既浪費時間,又浪費汽油。
舒普建議的解決辦法是安裝數字停車計時器,根據停車需求自動調整價格。(舊金山市區已經采用了這種計時器。)在設定價格時,需要先設定一個目標占用率。舒普認為,這個目標值應該在85%左右(對于路邊停車率接近100%的大多數大城市而言,這個占用率已經非常低了)。舒普指出,當停車位占用率從90%升至95%時,盡管僅多停了5%的車,但是大家尋找停車位的時間就會翻一番。
一旦意識到停車其實是一個最優停止問題,你就會發現占用率對停車策略有著關鍵的影響。行駛在大街上,每次看到一個空車位時,我們都必須做出決定:是停到這個車位上,還是試試運氣,再往前開一點兒?
假設你行駛在一條無限長的道路上,路邊車位均勻分布,而你的目標是把車停到盡可能接近目的地的車位上,以便少走幾步路。那么你應該采用摸清情況再行動準則。為了實現最優停止這個目標,在距離目的地一定路程之外,即使看到空車位也不要停車;一旦進入一定距離之內,就應該從觀望階段轉變為行動階段,看到空車位后立刻停車。這段距離的長短,取決于停車位可能被占用的百分比,即停車位占用率。下表列出了與某些有代表性的停車位占用率相對應的轉變距離。
表1-2 尋找停車位的最優策略

如果這條無限長的街道與大城市一樣,停車位占用率高達99%,只有1%的停車位是空閑的,那么在距離目的地大約70個停車位(略多于1/4英里)處開始,只要看到空車位,就應該停車。但是,如果舒普的辦法奏效,將占用率降低到85%左右,那么在距離目的地半個街區之前,你都無須著急停車。
我們行駛的道路大多不是筆直的,也不會是無限長的。因此,同其他最優停止問題一樣,研究人員也在上述基本情況的基礎上做出了各種調整。例如,他們考慮了若干不同情況,包括允許駕駛者調頭、距離目的地越近停車位越少、駕駛者與目的地相同的其他駕駛者形成競爭關系等。但是,無論該問題的參數發生哪些變化,增加空閑停車位的數量都可以使我們的生活更加方便。從某種意義上講,這是提示市政府的政策制定者:停車問題不是單純靠增加資源(停車位)并最大化利用資源(占用)就可以解決的。停車還是一個進程(是一個最優停止問題),消耗注意力、時間、汽油,還會導致污染和擁堵等后果。合適的政策可以徹底解決這個問題。而且,適宜居住的街區周圍有空的停車位,可能是街區運行良好的一個標志,這正好與我們的直覺相反。
我們問舒普,他在洛杉磯車流中穿行,前往加州大學洛杉磯分校上班的時候,他的研究是否可以為他提供優化方案。作為一名全世界頂尖的停車問題專家,他是否有什么秘密武器。
舒普還真的擁有一個秘密武器:“我騎車上下班?!?/p>