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发帖数: 3758 | 1 【 以下文字转载自 Sociology 讨论区 】
发信人: jpostsildavi (ID), 信区: Sociology
标 题: 城市设计的数学分析基础
发信站: BBS 未名空间站 (Tue Nov 27 09:25:58 2012, 美东)
这堂课是Charles Fefferman教授的讲座。听众可以是世界上任何一个
城市的设计师或者大学一年级本科生。
这不是新鲜科技，一些是牛顿的理论的应用。但是，价值要比得上
多哈气候变化大会的建议。
我仅仅是给出课堂笔记，一些小孩和老人贡献出了经验和数据。
先放在这里，害怕忘记。以后慢慢写。我写不多，尽可能做到准确。
这是一堂习题课，以提问和解答为主。
关键词：人，道路，能源，经济，工作，关系。
准备知识：数学分析里证明常用的覆盖在二维里的概念。覆盖半径。
排列组合 C(n,2)
第一个问题:在一个大城市和一个小城市的任何两点间的运动的总的
次数的差别是多少？这是一个 C(n,2) 的问题，放在中国过去高中
三年级的数学课本上。进一步的提问是总的路程差别是怎样的。
第二个问题: 一个城市究竟多大面积才合适？
这是一个非常复杂的问题。我们把这个问题切成几个小问题。
首先提问：一个大城市的公共交通系统为什么会失效？以亚特兰大为例。
进一步的问题是城市在整个区域中（国家或独立区域）的地位问题。
这个要慢慢写。这是一个和经济相关的问题。要好好写。
我想这个讲座由我来写笔记是因为我有对于多地区交通状况的较长时间的
实际观察经验。同时知道理论问题和实践实际问题。没有其他原因。
（在中国和美国到过各20-30个城市，研究过公交线路，具体十分清楚
两个城市的生活和交通的关系，这需要生活几年以上才行，而且必须知道各
三四种不同类型的城市） |
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发帖数: 3758 | 2 我负责做介绍，第一个问题表明：城市一大，人们可以自由跑动的选择
就非常多。对于好奇爱玩的年轻人更是这样。
进一步的问题是，这些人不但可以东逛西跑的地点多，而且，路程很
长。稍微懂一些概率的人能够算出这些人的平均旅行路程。
当然，需要一些实际模型的假设：游乐场所，饭店，学校，party，住宅
区，shopping mall，工作地点等等。
一般，有吸引力的地方都不见得集中，而且，年轻人喜欢换花样。
到处跑来跑去的还有想省钱的家庭主妇，她们总是喜欢买到最便宜最实惠的好东西，
所以要到处比较，网上没有比较价格的东西。有的人为了买到最便宜新鲜
的蔬菜，常常驱车100mile去买好东西。
当然，这也给零售业和投递业务增加了负担。
对于不富裕的人来说，用时间和汽油获得的价格差异，是值得的。
第一个问题的进一步问题的具体的计算，请中学生奥林匹克数学竞赛爱好者给
出直观易于理解的步骤。
数学计算只是给出一个理论估计模型，具体数据还是需要统计和计算机模拟，但是
成本较高。所以，人们常用理论模拟来粗率估计，只要误差不太大就可以了。
这需要有些判断能力。 |
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发帖数: 3758 | 3 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%B4%E9%BB%8E%E5%9C%B0%E9%90%
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9D%B1%E4%BA%AC%E5%9C%B0%E4%B8%
首先提问：一个大城市的公共交通系统为什么会失效？以亚特兰大为例。
这个问题的答案是明显的，所有的亚特兰大居民都很惋惜公共交通系统的失败。不但
效率低下，成本昂贵，而且许多人花费过度时间在交通上。人们常常看到一些黑人
和其他少数族裔的人在公交车上昏昏欲睡，除了等待时间过长以外，坐上一个多小时
公交车上下班，精力耗尽，没有时间处理其他事情。但是这不是亚特兰大公共交通
系统管理者的错误。
首先，假设地图上任何一点都是目的地或者出发点。那么，这些点就构成了整个二
维地图。无论是地铁线路还是公交车线路都是一维结构。在数学上，我们知道无法以
一维结构去覆盖二维图形。这在理论上是永远无法做到的。但是，在实际上，人们采
取的办法是尽可能覆盖，不然的话，有些地区，用公交系统就无法达到。成为空区域。
进一步的问题，覆盖的区域有多大？或者覆盖效率如何？
Fefferman教授解释很漂亮：无论是通过地铁，还是公交，步行，还是骑车。这是人
们的选择。他把人们地铁和公交车停靠的地点标记出来。给出一个覆盖半径。覆盖半
径有多大？这是一个人步行10-20分钟，骑车10-20分钟能到达的距离。一般是5公里。
这个半径有很多讲究，很重要，以后再谈。(比如，可以用中小型小巴去扩展这个半
径和使用动态调度混合办法减轻成本压力）（这是为了老年人着想，是一个社会结构的
大问题）
以这些点为中心的一些圆盘，就是只使用公交系统的人们所能到达的区域。这些区域
其实是非常有限的。不在这个区域里的人，就无法使用公共交通系统旅行。这就是有
许多工作机会，但是穷人不能去应聘的原因。
那么，是不是万恶的白人种族主义者有意囚禁我们的黑人弟兄？不是这样的。
城市一大，大量富裕的人们就开始使用私家车为代步工具，这让人们的住房更宽敞舒适，
也使得街道距离变长。整个城市的交通是适合私家车交通。公交系统线路相应增长，停
靠站点减少，变长，旅行时间变长。许多时候，公交车上空无一人。公交体系入不敷出，
即使不断提价也是亏本。这就是增加公交线路做法的上行压力。对于许多中产阶级以上
的人，开车上下班一个小时也是常事。
在印象里，美国应该是先有宽敞的住宅，后有私家车的普及。不管如何，公交系统的营
运效率还是和人口密度相关的。但是一个城市的变化，可能要比经济变化来的还要慢。
这里。我们还要考虑历史价值和人文价值。所以，我们把精力集中放在分析上，是不吃
亏的。
一些有用的比较是快捷的，因为经验是长期教训得来的宝贵财富。我们要比较的城市是
南京，上海，东京和巴黎。东京和巴黎是梦想中的城市，我没去过。南京上海比较熟悉。
当然，我不是建议亚特兰大完全按照这些城市的模式改造，这是不可能的。这里，我们
尽可能提供选择和思考问题的方法而避免建议，因为，人们是自由的，而下一代设计师
也有发挥的余地和乐趣。我们需要强调的是设计者在考虑问题的时候，要注意不同收入，
年龄，文化，种族，性别，宗教，社会习惯的人的倾向和能力。
南京是一个古城，国民政府的规划，基本没有改变。公交系统效率尚可。但是新的地铁，
按照我的观点有一些失败。上海的地铁也不好。不过，这几个城市，都是以地铁为公交系
统的辅助。巴黎和东京的特点不太一样，但是地铁都使用核电，极大地减低了CO2的排放
和节约了成本。这是联合国解决气候问题的主要办法，也是美国核物理科学家的贡献。
城市交通节省下来的燃料，使得其他地方更有经济活力。
巴黎是一座艺术之城。其历史价值决定了规划设计。巴黎的街道会是欧拉欣赏的杰作，
世上独一无二。表面看来并非直线，但是对于短途活动和商业结构更具效率。适合于
悠闲浪漫的漫步，沉思和流连。巴黎的地铁是古老的，其特点是站点极多，到处都有
方便的入口。巴黎的地铁是适合地面活动的慢节奏的典范，既改善了地面交通，也扩
展了城市活动范围。
日本缺乏平原土地，东京地区有日本最大的平原。东京的地铁是世界上效率最高的地铁。
无论是客流量还是速度，堪称首位。如果没有地铁和电力供应，这座3000万人口的城市
将陷入瘫痪。东京的地铁起先可能是想采用德国的线路设计，后来由于人口过多，被迫
放弃了或没有完全利用那个优点。东京的地铁有个显著的环线。向外线方向发散的时候
步长不均，这是为了把更多地住在郊外的上班族迅速拉到市区办公室。东京也是世界上
较少采用双层地铁的城市。这一点，上海就完全弃用。这是令人费解的。南京的问题是
另外一个问题，较为复杂。但是地铁线路的设计没有仔细考虑。这是地方政府在忽然得
到资金的情况下赶紧上马工程，造成的浪费。可以这么说：东京的地铁是效率的模范，
而法国的地铁是人文的象征。对于地铁的深入仔细的研究，可以解决和弥补许多城市设
计的缺陷。也许，单纯，单一模式的交通设计是有缺陷的。尤其是对于不同气候的地区，
我们强调多样化，比如，电动摩托车的使用，在热带地区，就可以极大地缓解交通压力。
多样化是世界的一个原则。
再次比较亚特兰大和南京。这两个城市都是700-800万人口。明显不同的是城市的大小。
亚特兰大是典型的建立在私家车基础上的美国城市，居民住宅宽敞舒适，居民居住比较
分散。这就造成了没有私家车，在亚特兰大维持一个家庭将非常困难，亚特兰大环城一圈
的285号高速公路的长度大约66英里约合100公里，许多亚特兰大的居民还住在这个圈
以外。相反，南京700万人口集中在市区，市区大小南北10公里，东西15公里，周长是
50-60公里。在南京生活，几乎不需要私家车。城市建筑相互之间的距离较短，市区公交
系统繁忙，频率高到每5-10分钟一班车。造成这种高密度的人均居住环境的原因是南京
多用钢铁结构的楼房，而亚特兰大多用木结构的平房。
那么大城市的汽油消费是怎样的呢？根据佐治亚理工学院的一位教授计算：给定一个城市
一年动力油的消耗数量上限，所有车辆的每年能走的周游长度是几乎在一个较小的范围
内变动的，在理论上可以看成是一个常量。进一步的推论是：如果城市太大，即使更多
的人使用私家车，在总体上，能达到的区域和频率也是有限的。即人们，包括有钱人，
仍然在同一个狭小的牢笼里生活，也许这个牢笼的形状有变化，但是大小不太有变化。
结论是：完全依靠私家车的城市，如果给定燃油上限，城市大小也是有实际上限的。
如果我们增加公交车的数量，可以扩大这个概念中的城市范围，因为公交车的载人数目
和燃油消耗率比私家车要好的多，也就是模糊地说说能更省油，能把更多的人送到更大
地地方去。问题是，公交车的循行路线是固定的，这样就不可能扩大概念中的城市太多。
这也意味着亚特兰大能够去工作的人口有一个上限。在更大范围上来说，世界的年燃油
供应是有上限的，即世界上能在各地跑动的使用碳氢燃料的机械的年周游长度是在固定
范围内波动的。
亚特兰大是在市中心downtown的一个小地方发展起来的城市。目前已经非常大。虽然人
们上班的地点比较集中，但是为了提供社区服务，更多的商业机构还是比较分散的。也
就是说，上班的目的地在市区分布广泛，这就使得公交车的循行路线变长许多，在人口
不太密集的条件下，无论是从商业盈利的角度和公交系统的收入来看，都是效果不好的。
亚特兰大的另外一个问题是交通拥堵。4条高速公路75/85/20/400加上环城公路285，天
天拥堵。即使有私家车，许多人上下班也是一个头痛的问题。费时费精力。这是由于多
数商业区都在高速公路的出口处造成的困境。
我们无法改变大多数美国人的生活方式。能够提供的一些建议就是优化交通，提供更好
的城市服务。
中国在上世纪80年代的做法是让人们居住地点和工作地点在一起，因为上下班是最多，
最重要的交通方式。如果这样可行的话，城市将可以变得很大。就像现在亚特兰大那样
大，甚至更大。但这也意味着人们为了工作必须频繁搬家和租房。微软就选择到郊区
去租一个新的办公中心。这是城市扩大的一个原因。这种优化对于年轻人来说没有任何
负担，反而远离了父母，但是对于已经没有精力的老年人来说，就有点压力了。而且，
压力不小。更何况，变更社区拆裂的社会关系将是很大的无形损失。所以我们考虑问题
的同时，也要考虑各种人群的需要。
南京没有出现太多拥堵的原因是私家车不多，添加了地铁，公交车出动频繁，循行路径
较短，大量人员利用自行车和电动摩托车上班，燃油消耗比亚特兰大要小的多。交通
效率要好的多，而且不太使用单行道和高速公路。
我们回答了一个城市的概念上限，但是要最终回答的是一个城市究竟多大面积才合适？
这是一个和经济，社会，生活相关的问题。人们期望的是一个舒适，文明，富有朝气，
效率高，但是不太紧张，和让一些人能自由的有适闲的生活节奏。人们期望的还有较高
的福利和医疗保障，充裕的工作机会和教育机会，一句话，让更多的人能享受生活的乐
趣。
为了快捷地回到我们的分析上，仅仅给出一些经济学常识：一个城市不能太小，太小
的城市无法有财力去负担教育资源和高质量的医疗资源。太小的城市产业结构不丰满，
整体产出小，依赖性过强，人均收入不高，工作机会不多。同时，我们要指出的是
不可能所有的城市都是大城市。这样一来，大城市的数目有限，不能有效覆盖更多的资
源。
结论是一个城市的合适大小，是基于该城市提供的服务和位置决定的。这就是说，这是
一个根据地理位置的变量。
那么那些东西是需要覆盖的资源呢？水源，环境，气候，交通，地理地形等。日用所需
都可以从其他地方运来，但是重要的是获取这些东西的代价。
即使是对许多人来说最便宜的水，对于一些中东城市的运输代价都十分昂贵。这是不可
忽视的选择。
我在试图弥补亚特兰大的交通问题和创业的时候想使用动态路游和动态调度的方法。但
是Fefferman教授指出，不管如何操作，循行路线的长度是有限的。节省的非常少。遇
到了不可逾越的障碍。但是同时，也给出了一个希望：就是利用地铁和“短途”高频小
中巴去解决亚特兰大的公交效率和增大公交系统覆盖范围的问题。实际分析的结论是来
至多个领域和想法，多个专家的修正和讨论。对于亚特兰大的建议就是谨慎增加地铁线
路，谨慎增加和地铁停靠点衔接的上下班时期的高频短途中小巴数量，以提高公交效率
和改善交通现状。
值得注意的是：地铁的运输量是相当大的，要比一条高速公路大的多，而且有时间保证。
以伯克利为代表的美国核物理界宣布，他们正进军能源行业，试图解决核聚变问题，
从而降低城市地铁的费用，这是很好的鼓励。但是，我觉得，许多亚特兰大的居民都不
愿意等待，毕竟即使没有核电，地铁的运行效率也大大大于汽车。剩下的问题就是钢铁，
投资，线路规划的问题。
为什么要坚持建议增加亚特兰大地铁线路呢？因为可以增加人们的活动范围和增多使用
公交系统的人数，这可以增加商业机会和就业选择机会。这是对于该城市的一个有效的
弥补措施。而且要和上下班时间高频短途中小巴配合使用，其他时间可以是动态寻呼和
路游。
感谢许多人的建议和工作。
笔记告一段落。
进一步的分析需要网络流理论，因为亚特兰大堵车实在是严重。所以，这也是和地铁线
路设计和中小巴运行效率相关的一件事。 |
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发帖数: 3758 | 4 对于亚特兰大，一个非常粗糙的建议是拉一条椭圆型的南北向环行地铁或轻轨
路线。理由是南北向有75/85两条高速，人口已经比较密集。南部黑人较多，
要到其他地方去上班。上班时间要考虑好，最好是30-45分钟上班时间。亚特兰大
的环城公路为66mile，半径约为10mile。所以，拉椭圆型的比较好。有些路段也
许能拉轻轨，就可以省不少钱。拉椭圆是双向环路，可以增加一倍的交通流量。
可以考虑像东京那样不等步长距离停靠站，以便上下班可以快速到达城市需要的
地点。在郊外收集更多的人。这样也可以减轻75/85的压力。
30-45分钟上班时间是要保证的。这是一个重要的指标。拉的时候，要考虑每个站
点的停靠时间，到站以后可能要换乘公交的时间，下车以后的步行时间。
总共上班时间要卡在30-45分钟，最后，要尽可能带上更多的人。（即划过或覆盖
更多地可用区域）因此，椭圆不见得是对称的，要必须对于亚特兰大的现有规划
和商业模式相当熟悉才行。
这个城市黑人和白人分居比较严重，才有这样的问题。黑的在南边，白的在北边。
东西不繁华。东西向椭圆的短轴可以较窄，以便进入市区。南北向是椭圆的长轴，
可以跨出285.以便和75/85出口的居民区衔接。
还可以在75/85的出口点加支路。这取决于地铁调度。这样75/85就不会堵车。拉的线
也可以比较长和使用轻轨省钱。测了一下，环城285南北最长距离是30公里。可以
满足要求。地铁速度要快一些。中国上海这里的地铁速度是最高时速80公里/时。
双层地铁还可以快一些，可是亚特兰大不见得有那么大的人流。南边的人毕竟是
选择到城里和北边上班。北边的人也是选择到城里上班。如果流量不均衡，可以
选择跳过车站。北边的人比较富裕，用私家车出行的较多。南边的人比较穷，选择
公交的比较多。可以增加到地铁的上下班时间的“短途高频”公交，增加覆盖半
径和效率。亚特兰大有gatech和emory两所大学（老师不可能住校，有的老师开车
很危险，经常走神），一所在现有的地铁附近，另外一所不挨地铁，这两个学校流
量比较大。可以考虑。
今天谷歌地图被断掉了，我回忆不起来。但是地铁路线可以指引城市优化，这是真的。
decatur比较繁华，地铁可以经过。75/85/285 出口附近居民区比较多，有工作。也
可以考虑经过。
75/85和285交界的地方以及dunwoody北边一点工作机会比较多，可以当成停靠点。
要不要经过college park，自己考虑。黑人在南边机场以外的地区居住比较多，可以
考虑拉环路的支线。进环的调度精确就可以了。
目前谷歌地图上看，亚特兰大东北方向增加了不少公路，这个椭圆倾斜一些也是可以的。
总体来说，亚特兰大的居民居住是比较分散的，这就必须有短途高频小巴去衔接地铁。
公交大巴效率太低。
也可以有复杂的环线，这要更加细致的考虑，同时，人们还可以改变居住地以适应交
通选择。选择有多种，人是自由的。
我这里只是提供思考问题的角度和方法，实际生活需要解决的问题。
增加地铁线是为了解决低收入者的问题，要是加地铁线路，最好通过人口稠密区，
地铁加小巴是为了覆盖更多的负担不了私家车的人群，应此，要预测不能负担私家车
的低收入人群的数量（穷人，学生，失业者，绿色出行的观光客，一些不能开车的
老年人，没有车的家庭主妇，小孩和半残疾人等）。
增加公路隧道是为了解决公路流量的问题，是图论里的网络流问题。
这是两个不同的问题，都要核算成本。南边的设计比较头痛。
看上去加了一条蓝线和绿线。和我的想象不太一样。这样也可以。亚特兰大毕竟是
以汽车为主的城市。我总是觉得环线覆盖面积和效率都高一些。(这里的覆盖范围是假设
靠近市区的人口密集度较大的感觉）因为环线是双向
的选择。上下班的时候单线往往是向一个方向的人流多。但是如果因为现有规划不能
拉环线，这也无可奈何。但是如果人们需要长期改变城市布局，环线是值得的。
环线效率高。选择余地大。尤其是如果选用核电的话，把时间需求考虑进去。环线
是较好的选择。
数学家之间也应该和解。毕竟城市设计是多种角度的考虑和折中，需要多种技术和
需求考虑。我想，造成过去地铁线路设计和现在地铁线路设计的主要差别是使用能源
不同，城市发展历程不同，技术选择不同和人们的生活方式的不同。
比较粗糙。其他人有更好的选择也行。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 5 亚特兰大的另外一个问题是堵车问题，堵车在美国很常见。这是一个
交通网络流的问题，修复堵车的办法是增加交通流量，这里有许多办法。
通常的一个好办法是打隧道。隧道可以不走网格，走斜向直线。但是效果有限。
瑞典接受了一个调度问题，同样也是效果有限。这是公路运输的局限造成的。
假设一条高速公路每小时车速是100公里。每辆车之间的车距是50米。在美国，
一条好的高速公路一般是单向6排道。那么每小时可通过12，000辆车。
也就是说这样的一条高速公路每小时可运送20，000人左右。假设上班高峰
时间是2小时，一个城市有10条这样的进出城高速公路（在现实中是不存在的）。
那么，这些高速公路每天从城外运送到城里的有效人数是400，000人左右。
对于一个有500万人口的大城市来说，都住在郊外，到城里上班是不切实际的。
那么一般公路的运力如何？要比高速公路差许多，因为道路狭窄，红绿灯多，
指望一般公路出城也是不现实的。因此，大多数人还是住在市区以内的地方。
高速公路堵车的时候流通量是怎样的呢？每小时前进10公里，每辆车距10米。
这样一来每小时就能运输6000辆车。也没有解决问题。
细致的几何分析可以证明：不是道路太少，而是车辆太多。完全依赖私家车的
城市交通必然会发生拥堵。
这是一个严肃的城市效率问题。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 6 那么一条地铁线能运送多少人呢？
好的地铁线有6节车厢，每个车厢能载最多100人左右。每6分钟一下可发一
辆车。一小时可运送6000人，两个小时是12000人。亚特兰大有4个进出城
方向，也就是说能运送48000人左右。这显然少于公路运输的流通量。
（双层地铁可以翻倍）
但是这里有几个关键：
1）地铁准点，不堵车
2）地铁增加新的道路
3）地铁可以不走公路网格，而走斜线。
一条地铁线顶得上一条好一点的高速公路，而且有额外增益。这是在交通
流量不够的条件下的结论。在实际情况里，用地铁和高速公路来比较的想
法是不成熟的，因为城市太大，有效流量不够。
网络流分析的优势在于：许多局部网络的流量没有被充分利用，因此，在
确定有效路径的问题上，没有网络流的理论，效果会非常差。同时，网络
流理论告诉许多不住在城外的人：没有必要走高速公路或完全走高速公路。
优化出行路线是有不少增益的，当然也有许多不方便的地方。虽然，我对
网络流理论没有完全专研，但是我知道欧拉是一个网络流大师，尽管欧拉
没有学过现代图论和组合数学。
许多有经验的出租车司机在堵车的时候总是能找到通行的捷径。这是现代
未来车辆信息动态调度的关键。同时也证明了亚特兰大的公路网络还没有
被充分利用。确切的计算要咨询专家。网络流增加的流量也不是很大，一般
情况人们把从起点a到终点c的路径a-c变成了
a-b-c
a-d-c
a-e-c
a-f-c
很可能实际增加的通量在2倍左右，因为人们都不愿意走曲线，经过过多的红绿灯。
在实际生活里，大规模更改城市道路是根本不可行的。那是要推倒无数房子，
要去叫许多人更改生活方式。这是有共产主义集权思想的人的一厢情愿。
为了充分利用网络流理论，人们也许要放弃以一个城市中心的传统做法，而
选择多个城市中心，这样即使是高速公路，也会有双向的较好负载平衡。到
2007年为止，亚特兰大的上下班时间的公路不同方向的流量差别仍然很大。
也就是说，双向负载平衡还没有被充分利用。这个潜力，甚至超过单纯增加
公路数目和地铁数目。 |
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发帖数: 3758 | 7 总结一下对于亚特兰大交通问题的建议有较好贡献的想法：
1）居住地离开工作地点拉近。
2）利用网络流分析实现双向负载平衡，改变一个城市中心的想法
3）增加地铁线路和打捷径隧道。
但是人是自由的，要有对于自由性的充分对策。
无论如何，一些专家的理论分析要强于钢铁和钱财。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 8 另外一个观察：美国的kroger实在是太多了。但是都需要开车去买东西。
如果都像7eleven那样，把店拆成许多足够小的分店，这里面对于燃油消耗
节省是多少呢？不少。
当年webvan做不下去，一个原因就是不省多少油。
但是设立小社区的7eleven的小店，是省不少油的。
中国和其他地方的主妇都是走去买东西的。美国人即使不愿走，回家的时候
顺便带一点蔬菜，就不花额外的油钱。
从商业角度上看，这也许不会带来收益，但是从整体城市燃油消耗上看，能省许多。 |
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j**********i
发帖数: 3758 | 9 亚特兰大还是应该增加地铁。因为黑白之间的关系并不好，黑人猜疑比较多。
不少黑人经常有犯罪纪录（多是小记录），无法开车。在亚特兰大，买一辆
可用旧车的代价有可能是2000美元，汽油费也不是那么贵。但是维持拍照和
良好的家庭对于很多人来说，就不是那么容易。一旦失去工作和良好记录，
再想爬起来就很困难。亚特兰大的黑人往往寄希望与民权运动和教会，但是
这都帮不了忙。
这个地方比较特殊。应该有特殊的解决办法。黑人在一起，往往会有向
下的倾向，这不是一个种族问题。
据我观察，黑人在night club里已经完全取得了种族平等。但是在教育上
和家庭稳定上，还有很长的路要走。亚特兰大是黑人民权运动的中心，也
有许多黑人的大学和社团。国外的黑人移民也比较多。许多黑人都以这里
为庇护所，可是亚特兰大现在能提供的庇护还很少。比西雅图差的远。
亚特兰大同时也是一个没有车就很难生存的地方。在美国，可能需要增加
地铁的城市是亚特兰大，休斯敦，达拉斯和洛杉矶。但是亚特兰大的目前
地铁线路设计还是需要改进的。但是，我并不知道亚特兰大是否可以用核
电。用不用核电，区别比较大。
另外一个重要的问题就是亚特兰大的城市交通效率太低。这一点无法和东
京相比。谨慎地增加地铁线路而不是加大剂量是有效的，使用上班时间的
高频短途小巴也是需要计算的。但是不能赶走居民，因为居民有自由和选择权。
根据中国这里的造价，拉地铁的费用至少要20亿美金，亚特兰大能否负担
的起？再开一次奥运会是可以负担的起的。
美国南部的大城市有亚特兰大，休斯敦，达拉斯和洛杉矶，而东南部只有亚特
兰大一个，从区域平衡的角度上看，亚特兰大是有优势的。这里是美国东南
的物流中心，整体上看，技术力量不如北部。但是这里基本上是美国南方的
精神中心。有许多传统和特点。亚特兰大是Delta航空，可口可乐,Home Depot
和UPS等一批大公司的总部所在地，是一个区域中心，这里处于阿巴拉契亚山
地的尽头，交通比较发达，周围环境比较好，森林湖泊俱全，水源不缺，气候
和南京相似。经济在东南是最好的。有投资潜力。应该不会破产。
达拉斯和洛杉矶我没去过，但是比较亚特兰大，休斯敦，亚特兰大更应该
增加地铁。亚特兰大的区域中心条件要比达拉斯还好一些。
亚特兰大是个服务业中心。有许多旅馆设施，也有许多物流公司。过去黑
人是多数在旅馆，政府机关和零售点打工，后来国外的黑人移进来以后，
本地黑人丢了许多工作。一些大型的制造业移走以后，黑人状况就更差了。
但是本地黑人并不察觉这点。
亚特兰大车辆数目已经过多，公路无法扩张，拉地铁是好的选择。
但是亚特兰大的地铁线路我不好决定，因为不知道是否有核电，而且具体的
哪些地方是可以拆迁的或可过路的也不知道。许多地方我也没跑过，
似乎78/278公路以南，east point，机场南边黑人比较多，而富裕的白人都
住在75/85在北边的分叉以北上的林子里。更多的中产阶级住在285以北，
墨西哥人在buford highway。downtown， lenox， sandy spring 已经有地
铁线了。这需要亚特兰大市政当局去决定。这种规划是要考虑人口密度的，
拉一条椭圆的环线是为了增加活动范围，椭圆可大可小，取决于是否用核电，
这要算经济成本的。因为算一条线要仔细考虑，不然营运不佳，就会赔本。
好在亚特兰大有不少科学家和其他专家，相信有能力可以解决这个问题。
但是算起来要十分仔细。居住点和工作地点的目的地都要仔细考虑，和旧地铁
的衔接也要考虑。亚特兰大在山脚下，打隧道不太容易。这种工程规划还要
和当地居民讨论，花费时间较长。
似乎斜向拉椭圆比较好，可以从西南向东北方向拉。人口都相对密集。
一些好的控制点，线是lenox，ogletherpe univ. 141,doraville, N druid,
ponce de leon, decatur，woodland hill，johnsboro，college park/airport，
east point，westwood/cascade，grove park elementary school,
14th street,lindberg dr. ne, lenox.
城外还可以加轻轨支线。
具体线路还可以调节。要仔细算人口密度，交通流量和交通衔接。其他地方
用3-5公里的小巴连过去也是很方便的。交通流量最好去问出租车司机。找10个
在local干活的来，叫他们写下最多去的30个地方，然后去统计一下。最好去找
checker cab的人。要多方统计，既要询问出租车司机，也要问市政官员和交通系统
官员，警察，地方民众。有些地方的居民比较富裕，不愿意坐地铁，就
没必要拉过去，有些地方没有什么工作机会，拉过去也没有用。主要是解决上
下班问题和出行密度问题。同时，要考虑出行时间，出行范围，效率。要牢记
地铁的上下班时间的通行人数上限。最后要核算成本。选取最优方案。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 10 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%8F%E6%9C%9D
http://www.baike.com/wiki/%E9%92%A2%E9%93%81%E5%8E%82%E5%B7%A5%
城市在整个区域中（国家或独立区域）的地位问题比较独特。因为这个问题是和
一个国家的人口约束关系有关的。对于一些历史较长的区域如中国和欧洲，这个
问题尤为重要。对于美国这样的年轻国家，这个问题的重要性也开始显现。
最简单的举例就是：仍会有许多农民居住在离城市较远的地方，那么为城市生活
付出代价的这些人如果的了急病，如何解决？
另外的一个问题是：大城市或者超大城市就完美无缺吗？
我对欧洲是比较陌生的，对于美国，了解的也不太多，所以，用中国的例子来说
明比较容易。
中国的城市发展是具有历史观点的。也就是说，城市是历史上人们选择的产物。
多数人在框定的条件下的选择是缓慢的。城市的兴废也由此而来。
复原中国历史需要历史文献的帮助。中国有四大古都。但这都在中国统一
以后的产物。根据中国的历史文献：中国的扩张源于一个名字叫禹的水利专家。
他采用了疏导水流的办法解决洪水的威胁。历史上没有清晰记载他的工程是在哪
条河流进行的，当然，他的功绩不可能是在长江上完成的。可以推断，很可能是
在中国的北方的一条河流。按照工程难度，应该是在黄河的某条支流上完成的。
后来经历了夏商周三个朝代。这三个朝代的首都，也就是当时最大的城市，经过
了多次的迁移。可以考证的地址有商丘，洛阳，西安。商丘在兴盛过以后一直荒
废，据推测是由于该地海拔较高，人们为了回避洪水的侵袭
选择为定居点，却由于缺乏就近水源而难以扩张。而洛阳和西安一直在中国的
历史上不断地扮演首都的脚色。这是由于这两个城市附近有常年不干涸的河流经过。
洛阳，西安，南京，北京是中国的四大古都，即这些城市在中国的历史上不断成为
首都。利用谷歌地图中的地形图，我们可以解释这种变迁。
中国古代的行政形式一直是中央集权的形式。维持中央行政和权力稳定依靠的是
军队和官吏。贸易并非是主要获取物质基础的手段。赋税成为最重要的财政基础。
赋税是强制性的而非志愿。这不可避免地产生许多矛盾和冲突。考察洛阳，西安，
南京，北京周围的耕地面积，可以发现令人惊讶的吻合。这就是说，一个城市或者
首都的稳定不但取决于水源的充足，还取决于该城市“周围”可获得的食物的数量。
这证明了强制的极限。也就是说，一个城市的繁荣如果不是依靠自身的能力，其
稳定性是受到制约的。另外一个原因导致西安的重要性在于自然地理位置的封闭性。
这种封闭性在旧兵器时代成为一个重要的安全保障。这种依赖地理特点的防御性
考虑也在南京的选择上的到了体现：长江是南京的天堑。洛阳和北京同时也依靠
无法进攻的山脉，从而削减了防御的难度。但是很可惜，在今天，这种考虑给洛阳
和北京带来了交通的不便利。
同时需要指出的是洛阳和其他三个古都的区别在于洛阳没有很好的交通条件。
西安，南京，北京都是不同区域的交互点，而洛阳不是。洛阳在兴盛过以后，
也像商丘一样沉寂。
到目前为止，决定中国的最大城市（或首都）的因素是水源，食物，安全，交通。
可以这么认为：中国的城市政治体系首先确保的是首都的稳定。首都，作为最大
的城市，其主要功能是维持政权的稳定，然后才开始逐渐提供一些服务。一个隐含
的事实是：当首都或者中央集权政府提供的服务质量不令人满意的时候，革命就
发生了。这解释了中国朝代更替的频繁程度。现代的许多政治家都意识到，政权
提供的服务质量关乎于政权的稳定。政权的稳定性不在是由于军队的强大，和官吏
的智慧，而在于服务的质量。这是首都在整个国家区域里的地位问题。
同时，我们进一步发现，河南省的省会是郑州而不是洛阳和开封，安徽省的省会是
合肥而不是安庆。浙江省的省会是杭州而不是诸暨。湖北省的省会是武汉而非襄樊。
成都的地位让位于重庆。也就是说，即使是地区性中心城市，其稳定性也取决于其
提供的服务和功能。历史对于城市在整个区域中（国家或独立区域）的地位问题
的答案比较有说明性。在现代生活里，城市的繁荣是取决于城市的财力，这种
财力的体现是货币数量，交通运输手段以及该城市人们的技术力量。然而，选择
的自由性一直存在。城市一直在变迁。也许中国古代的许多帝王都意识到服务
的重要性。历朝历代都有雄心勃勃的计划。然而，过无不及，许多工程都是以人力
为代价的。秦朝的长城，隋朝的运河带来的灾难在历史上经常有回响。统治者
如果自己不能提供高品质的服务，运用行政和组织手段去运行，并非都是无代价的。
这是中国式的城市和地域关系。欧洲的城市布局也和中国的类似。
但是美国的城市布局有许多差异。美国起源于13个殖民地。后来又向中西北部扩张，
最后扩张到西海岸。但是美国的扩张方式也是同样围绕水源，食物，交通这几个
主题。美国的城市安全问题并非得到重视，原因是美洲大陆的隔绝性，以及早期的
英国殖民者在美国没有多少太大的不同权力集团的斗争。英国殖民者和西班牙殖民
者，法国殖民者以及当地的印第安人有过冲突，但是冲突规模并非有中国这么大。
美国的城市有一个重要的特点：沿海，沿港口城市非常发达。而所谓区域中心城市
却并不突出。这也许是由于美国的人口和发展尚未丰满所致。美洲大陆的隔绝性在
历史学家的眼光里也许是导致美国从英国独立不可避免的原因。早期的美国中心
有费城和亚特兰大，一个是以工业为中心，一个是以农业为中心。这种分工的不同
引起的贸易不平衡也许是导致南北战争的一个重要因素。尽管如此，美国一直没有
出现像中国中央集权政府这样强大的政府机构。美国也没有可利用的地形进行区域
控制。到目前为止，人们似乎也分不清纽约，芝加哥，波士顿，DC，休斯敦，
洛杉矶的重要性。这一切决定了美国的区域性和中国以及欧洲的重要区别：美国的
区域性有较强的自治权，中央政府不太可能像中国政府那样随意调动全国的资源。
美国的城市是城市定居者一代又一代的努力的结果，到目前为止，城市建设的资金
往往是私人和地方政府投资的结果。一个好的例子就是亚特兰大的400号高速公路是
通过收费来返还这种投资。然而，“匹夫趋于利，圣贤趋于义”是对于各种观念的
一种修正。尽管许多人会把这些想法看成充当电灯泡和冤大头的幼稚。
这些是城市在区域中的地位的人文考虑。显然，既有生存，也有政治更有产权的观念。
不管如何，这些都是有“向心力”的看法，即以一个点为中心，向外扩张的观念。
和这种观念对立的是城市大小的问题。我们已经知道城市不可能无限扩大，首都
也不见得需要在最大最繁华和最安全的地点。耶路撒冷，堪培拉，惠灵顿，渥太华，
DC做出了很好的榜样。城市中心模式的极限在于城市所需的资源是依赖于城市以外
的地方，城市的繁华是需要城市以外的人们的努力和贡献。这种公平性原则是导致
许多中央集权倒闭的重要原因，也是城市兴衰的动力。亚特兰大和费城在美国的地位
已经让位于纽约，洛杉矶，芝加哥和休斯敦。世界中心也在二战以后从欧洲移到美国。
古老的中国即使再大肆欺骗，也无法抗拒像巴西和澳大利亚等资源国的影响。
在全球化的今天，依赖性长期的维持在于公正而非契约。武力和诡计在长距离和
信息化面前变得脆弱和被动。北京和天津正在努力辩护维持大城市的原因。
“此路是我开，此树是我栽，要打此路过，留下买路财”并非是强有力的证据。
投资在财政上也是需要有谨慎严格的尺度的。动用大物力去维持城市的过度繁华
的效果也不是明显的。智力产权也强调原创性和产权。如果在DC和巴黎去养50万人
的军队是不可想象的。如果看香山红叶的代价是石家庄的空气黑烟和渤海湾的海水
污染，那么电子一条街的伪产权也抵消不了淮河的水灾和其他地方的空亏。没有人
可以用自己的虫孙子名义到银行去贷款，因为他是否成才还不重要，孙子的挥霍可能
导致人脉断绝。而大城市很可能诱发这种疾病。在古代中国，纣王曾经可以双手抱
花，在肉池酒林的大都市任意处决有建设性的大臣，但也无法挽回灭绝的命运。 |
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j**********i
发帖数: 3758 | 11 城市设计的另外一个重要原则就是城市改动非常缓慢，任何设想和
技术都要适合原有城市的格局。那种企图强制大规模改变人们行为和生活
的愿望都是虚幻的和不适合的。
所以城市规划的重要性在于一旦出错，以后弥补就非常困难和代价昂贵。
即使是改动公交线路这种行为，带来的混乱和发布信息的代价都十分可观。
任何一个城市和城市里人们的行为模式都相关和影响其他地方人们的行为。
一个显然的联系是通过能源经济和物价相互影响，不明显的方式是城市的文化，
创造，生活方式向外的传递。数量关系的积累也是非常难以估算的，非
数量关系的影响就更难以把握。传统的联系可以通过交通路径来研究，而
非传统的联系，即互联网和信息交换的关系就需要进一步研究。
城市设计不可不慎重。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 12 这里，我没有讨论有“快速”地铁条件下的公交线路的重新设计问题，
这似乎也是一个大问题，因为涉及城市效率问题。地铁的线路是
复杂的，这似乎是一个个案。设计的很好，可以利用出租车分担
任务和合理分配工作。也可以优化公交车辆的线路。
另外一个重要的问题就是一定要留出紧急通道如：救护车，警车，消防车的通道。
地铁可以缓解公路交通，但是部分重要部门的位置（如医院）也是十分重要的问题。
这就是公路交通和地铁的关系。
当然，不管如何优化，你都无法限制人们跑来跑去。其结果可能更糟糕。
人们的道德水准，自律和认识是解决这个问题的一个好办法。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 13 大城市和小城市的区别既是历史选择的结果，也是具有可变性和
地域限制性。
小城市有小城市的安宁和淳朴，也有小城市的不方便。
但是，大城市和小城市之间的依赖关系也是重要的一个环节。
这种研究是优化整体布局的关键。这些考究，就更加复杂和
易于受到人为因素的干扰，因此，研究这种布局的稳定性
是一个极其重要的任务。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 14 在我完成这篇文章之前很久，我得到的信息是这些成果是要献给我们的父母们。
也许，老年病医学研究将会得到许多资助。还有一些可能能分给一些值得信任的
慈善机构。
人的一生，最困难的时期是老年时期。婴儿和孩童始终有父母的呵护，而年老的人
失去精力和体力，有些人即使有金钱，也很难得到照顾。
他们（她们）的需求，正是年轻人无法体验的。
这些人一生的付出，难道不值得我们的垂青吗？ |
j**********i
发帖数: 3758 | 15 还需要仔细比较的是人们的日常交通模式。我们知道，物流的成本大大低于人流
的成本。因为，物品是可以被堆在一起运输，而人不可以。人不但重，而且活动
频率也不低。这里的指标多少“吨公里”。
人们的日常交通模式按重要程度粗略可分为：就医，上庭，工作/上学，购物/就食，
拜访，休闲/旅游，锻炼/散步/观光。其中工作/上学造成的交通流量为最高。这
是因为我们假设从20-60岁的人口（约占总人口一半）的大部分（50%-80%）都需
要出行，这在城市中尤为突出。但是，这部分人对于消费的贡献却不大，这是因为
多数人们不可以在工作和学习中去消费。导致消费的重要因子在于就医，购物/就食，
旅游，主要是在购物方面。
这里产生一个重要的时间因子。
即上下班高峰期的交通方向不匹配导致的交通流量巨大的不对称。
在上下班高峰期以外的时间，交通流量也随时间变化，但是基本对称。因为，人们
到达目的地以后，在很短时间（1-几个个小时之内），就会回到出发点。而上班/下班，
上学/下学的跨度是6-8小时。
私家车的好处在于人们开车上班以后车辆在目的地一动不动等上6-8个小时。但是绝大
多数公交车必须空载/半空载回到原地去运送更多的人。这就必须严格计算成本差别。
一辆标准的公交车的重量在私家车的6-10倍左右，运送的人数变化较大：在高峰期是
私家车的20倍左右，在一般时期是私家车的10倍左右（这个要严格计算，而且根据地方
和人口密度会有变化，这里是以南京为观察点）。虽然公交车的运力很大，减少交通
拥堵能力较强，但是在油耗上的优化却不是人们想象的那么大，可能在2倍以上一点，
但是，加上空载率，这种优化的效果就不想人们想象的那么大。
所以，时间因子是十分重要的。
优化，是来自于各方面的分析。优化导致的传导现象也需要分析。美国是使用私家车
购物，一般一个星期一次大量购物，中国是随机即兴式的购物，频率较快而不稳定，
但是，总体来说，购物水平是按照整个国家的商品消费除以人口比例得出的结果。
即：美国是一次购买很多，但是购物距离较长，中国是多次购买很少数量，但是频率
较高。这种区别不是很大。造成中美油耗的区别在于中国大量使用自行车和电动摩托车。
这样的结果，在多数美国城市无法实现，因为美国没有自行车道。但是在一些小型
社区却可以部分实现。但是这里有一个重要的因子：气候。在寒冷的地区。自行车
和电动摩托车不适用。
像7eleven这样的小型购物店在美国不普及的原因是没有停车场。而电动摩托车和自
行车不需要停车场。
分拆购物中心产生的变化是需要研究的，在物流成本上变化不大，大的是谁去购物，
购物方式，购物频率。这种模式在中国，美国和欧洲都有许多不同。欧洲和美国购物
的人主要是家庭主妇，而中国却不见得是这样。另外的是普通购物和购买食品的区别。
中国的菜场又脏又乱，但是和居民点在一起，许多购物通过步行就可以了，而美国
由于居住较为分散，却还做不动这一点。webvan失败不是由于油耗，而是由于购物行为
模式和购物心理。购物必须有大量挑选和比较的过程。这是产生购买动机的重要原因。
另外一个原因是手头的资金盈余。主妇们总是在脑子里运用经验和历史数据，反复计算
和对比。只有通过大量的比较和计算以后，才会出手购物。当然，这也取决与
主妇的时间，精力，兴趣和习惯。同时，购物也是一种娱乐休闲锻炼模式。
但是，美国和欧洲这样的模式也是有巨大风险的，主妇在家意味着丈夫不能失业，一旦
失业，家庭承受的打击太大。
统计信息有许多重要的发现。这有点象的德摩根对偶定律：在非上下班时间大街上和
购物店里的人们对应着上班/上学人们的分布。需要观察的是平时在大街上都是一些
什么人：是年轻人，中年人，老年人，妇女比例有多少等等。
据此也可以估算就业比率，失业率，男女就业比例等数据。
物流的即时性在长距离物流上不是很重要，在长距离的运输上只需要满足数量，其他方面
的需求可以通过一些办法满足。物流的即时性的重要性只是在短距离和特殊物品上。
我不建议美国采取南京的做法，因为这是一种建立在钢铁刚性需求的基础上的不稳定特
例。
也不建议采用巴黎的做法。美国需要根据自身的条件，选用合适的模式，这需要许多比
较，
考虑和直觉。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 16 地铁对于许多美国大城市的弥补能力是很强的。
在南京这个地方，是用的法国的技术，一般是6节车厢，
高峰时期，一节车厢可以满载180人。一趟车可以运送1000人。
一个小时可以运6000人。上下班高峰期可以运10000人-15000人。
因为还有不同地点上下车的人。
这只是一条线路的功用。
打环线的话可以上到20000-30000人。
双层地铁可以上到40000人左右，加上减轻公路负载的车辆的
改观。一天环形线路可与60000人的运输量的高速相当。
同时，地铁事故少，对于低收入，老人，孩童，出行较为方便。
能解决60000人的上下班出行。能解决10万人-15万人的日常出行。
这对一个700-1000万人的大城市都是极好的经济刺激。
即使不用核电也是一样。地铁的能源使用效率也是很好的。
亚特兰大，休斯敦，洛杉矶，达拉斯都应该考虑谨慎使用地铁。
关键在于地铁和公交车的配合使用。
对于短途小巴和长途公交的区别还有待研究，但是整体效果是好的。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 17 http://www.ftchinese.com/story/001048170
需要知道的是这样的高频短途小巴的数量，效率。因为，许多小巴可能
是必须进入较窄的街区。小巴数量多，跑得路程短，小巴的大小也需要
有讲究。
可能是固定线路。在非上下班时期，有许多小巴将会空置。那么，怎么
解决成本的问题？要么停开，有另一个办法就是动态调度。到别的地方去干活。
在亚特兰大，公交车在高峰期只有0.5个小时一班，平时1小时一班。这样
的效率实在是太差。误了一班车，就需要等很长时间。
同时，增加这样的小巴产生的费用如何支付，会不会有亏负。如果有亏负，
公交费用提价会不会能够对大多数客户难以承受（好像不会）。
最后，到底有多少人愿意乘坐这样的公交系统。毕竟需要倒车，不太方便。
而且，时间能不能掐准。上下班时间在30-45分钟为好，太长了，人们会产生疲倦。
这样的体系，是否能长久维持。等等。在中国和日本，挤地铁上下班很常
见，美国人是否接受。美国的居民，一般居住分散，这样的短途小巴是否
方便，在寒冷的地区是否有现实性。
有些面积比较大的公司，小巴是否能进入，都是必须考虑的。
小巴需要等在地铁附近，需要有住够的停车场和调度。6分钟一班的高频小
巴，能覆盖多大半径。也许是5公里范围。
亚特兰大只有1000多辆出租车，南京有10000辆，这个数据表明，小巴是值
得的。但是在上下班时间，小巴很可能只能跑固定线路。（除非有特例）
那么还需要一段5分钟左右的步行。许多人是否愿意接受？
总体时间：
出门上班5分钟步行，等小巴3分钟，乘小巴10分，到站2分钟，
等地铁4分钟，乘地铁20-30分钟，下地铁乘小巴10分钟，走5分钟。
一共64分钟。有的人步行只要3分钟，乘小巴只要5分钟，乘地铁只要20分钟，
这样，就省下19分钟。
上班3分钟步行，等小巴3分钟，乘小巴5分，到站2分钟，
等地铁4分钟，乘地铁20分钟，下地铁乘小巴5分钟，走3分钟。
其中，能省下的环节就是等待时间和步行时间共10分钟左右。
对于有车的人来说优化不大，但是对于年轻人，大学生和穷人来说，有一定
的诱惑力。小巴的魅力就是在于短途出租车的魅力。在美国，许多人都不
愿意走路。但是实际路程却并不长。只是交通必须过街等麻烦事。这个东
西涉及的稍微大一些。因为，许多人都拎包，也必须没人都有宽敞的座位，
所以，小巴设计和大小很有讲究。（12人左右）关键是小巴的效率在已有
交通规范的情况下必须保证。
电动车也是可行的，但是没有太多的停车场。一个大的地铁停靠站，需要在
上下班时间运送2000-4000人左右（1-2小时）。小巴更适合一些。平时，小
巴可以到处去做动态调度的生意。这样的条件，需要地铁速度和小巴效率来保证。
但是，增加油耗却并不大。主要是小巴能不能在上下班时间又快又好又安
全地把人们送到指定地点。在同一目的地的人（大公司）可以稍微灵活一点。
值得提醒的是：美国的顾客都十分挑剔和需要高品质的服务。差一点的服
务，接受的人数就会大减。所以，要广泛征询意见。
好在，现在人人都有手机。传送就车要求十分方便，这给调度带来极大方便。
即使是固定线路的小巴，也不见得需要固定站点接送顾客。
研究还要细化一点。
美国正在研究电动车，电动车的问题是不能跑长途，电动车可以缓冲城市
使用汽油的张力。但是，如果完全以电动车代步，不太容易被接受。如果
有自动驾驶的电动车。使用完毕以后，可以自动调给下一个需要用的人，这样
才可能有市场，因为电动车毕竟比小巴灵活。美国许多中产阶级的年轻人，
都住在gables residence house这种租赁的大院里，走出来需要5-7分钟。
许多人都不愿意走。所以，谷歌的哪项发明也是极具吸引力的。 |
j**********i
发帖数: 3758 | 18 对于亚特兰大的交通设计还有几个问题：
1）是要保证财政上可行，商业上可以操作。
2）要保证服务质量
3）要保证经济上适用可行。
4）不能产生费用，资源和其他方面的冗于和负担。
就需要更细致全面的分析。重要的是我们不能强迫人们改变生活方式，
也不能欺骗和诱惑别人接受我们的建议。我们的建议要精确，切实可行，
可信，有较大改善和服务质量。
我们先进行最粗略的分析。
这里有些出入，以后再精细修改和计算。
如果只增加地铁线路，不改变公交营运方式，这将是不可行的。
理由是多数美国人居住分散，不可能，也不愿意骑车或步行去地铁站。
这是铁定的事实。
Charles Fefferman教授的圆盘覆盖方式的分析得到了Harry M. Markowitz先生
的大家赞赏，这是不容易的，因为Markowitz先生一直有着奇才的称号。
他认为，“圆盘的半径”是个关键。也就是说，效率，服务质量和服务范围都有此而来。
亚特兰大现在可能只有1500辆出租车，我们要提高服务质量，需要借鉴出租车行业的
经验。
根据上面文章的分析，我们需要在上下班高峰时期运送40000人。那么需要
多少小巴呢？我们不但要付小巴的投资费用，维护费用，保险费用，还要负担的起
小巴的有钱和司机的工资。而且要保证稳定，这就需要估算。
抛开技术问题先不谈，运输40000需要多少辆小巴呢？小巴太大，效率就不会好，太小
成本就高。我感觉，小巴的载人数量在6-10人的范围内。6人的小巴，大一点的SUV就
可以胜任，平时也可以当出租车使用。
假设，我们都使用6人的小巴，这样效率最高，40000人出行，需要在地铁两头接送。
就需要2*40000/6量小巴。这样需要13333辆这样的小巴/出租车。（出租车司机目
前还不需要担心生意问题）。这似乎多了一些，我感觉到优化一点可以使用10000辆
小巴就够了。那么这一万辆小巴需要多少费用呢？假设每辆小巴2万美元，就是
2亿美元的固定投资。小巴司机期望一天能挣100美元。工资就是1百万美元。
我们期望的通过公交系统一天的出行总人数在10万-15万人。这些人一天按照目前
的Marta费用是4美元（一去一回），就是50万美元的支出。这似乎还不够小巴司机
的工资。
我们要问的问题是：小巴司机的服务能否纳入或半纳入公交体系。这是费用问题。
小巴的总营运路程是多少，磨损是怎样的。
如果小巴司机的服务被部分纳入公交体系，这样就需要修改公交体系，这需要和
亚特兰大公交体系和市政当局协商，当然，谈判不是容易的。
我们假设较好的情况，公交体系信服这样可以极大改善亚特兰大的交通效率，那么
提高Marta的价格到3美元一趟，这样市民也是容易接受的。也即是公交体系一天
的收入会到90万美元。这似乎还不够小巴司机的工资。
一些财政专家告诉我们，还是有出路的。我们之所以得到财政专家的强烈支持，
是由于公交和出租车行业的不可替代性。亚特兰大的交通问题的一个弊病就是
人们没有看到私家车带来的问题。有许多人是不能开车的：失去执照的人，
生病的人，老人，孩童，身体突然不舒服的人，精力有些不集中的人，突然有
偶然情况发生的人，缺车的人。这样的需求还是很大的。亚特兰大出租车只有
1500辆，这显然是不够的，不是主要为了本地人服务的。公交体系的效率也太低。
等等，都需要改进。让别人开车，可以省去许多麻烦，这要费用合理，服务质量
高就行。
当然这样出行的需求过高，我们也可以通过提高价格来限制人数。提高价格
不是目的，而是手段。
关于圆盘的大小，覆盖程度，可以吸纳收服务人数，效率，重要性分析，
是来之Harry M. Markowitz先生的，他尤其提出了老年人的行走距离的概念。
我们再回到亚特兰大目前的公交体系，如果没有任何变化，公交体系能否维持
收支平衡？这似乎是不可行的。亚特兰大的地铁当时是借奥运会所建，公交体系
的价格一直在提高，也鼓动有车的市民尽量使用地铁，许多车站都有私家车停靠
车库，但是似乎效率和顾客来源一直是个问题。可以猜测，不改变的话将可能破产，
或者至少没有多少利润。
据我长期观察，亚特兰大的出租车本地人比较难打，但是如果增加出租车数量，
其实际需求可能在3000辆左右。根据Charles Fefferman教授的推算，公里数是
制约实际运行和油耗的最重要因数。而公里数又是和出租车司机的收入挂钩的。
大量增加出租车数量是不可行的。到哪里去给另外7000个出租车司机/小巴司机
找到工作呢？
我们的目光投向了普通居民。因为这些人平时开车的公里数很多。我们的目的
是提高城市效率，但要严格控制能源消耗。
尽管我们需要大量的居民搭伙坐车，但是必须记住：没有普通居民愿意经常
付出出租车的费用去进行日常活动。这就必须权衡了。
打破这种犹疑就需要算账先生的本领了，这里的算账先生是财政专家，但是是
比较可靠的专家，不是会乱算花账的小会计。
亚特兰大是一个会议中心，其主要出租车集中在fulton county。有1000辆左右。
出租车司机的主要收入来源是机场和宾馆的业务。但是，我们不可能也不应该任意
调拨会议数目。这里的出租车对于平时居民的业务量严重不足。这是城市过大，
居民习惯使用私家车和价格问题。一个重要的信息就是普通出租车的巡航长度过
大，即空跑，没人搭车。如果能够减少空跑路程，还可以挤出不少油耗。这就需
要增加出租车数量和选用优化的调度算法。同时，还可能需要出租车司机之间达
成某种复杂的协议。
我们需要仔细的计算，人们有许多选择的自由，但是也必须协商。要知道，司机的
数量和收入，不但取决于服务品质，也取决于顾客的愿意程度和可以接受的价格。
再抛开价格不管，10000辆出租车分布在20*20mile的粗略面积里，平均每个个点
可以有一辆车，那么格点的距离是0。2mile，这是一个令人鼓励的数据。当然，
这是一个粗略的模型，实际情况下，车辆都可能分布在更广的区域里，但是保证
每个格点的距离在2mile下，就可能调度游刃有余。
为什么有效调度策略非常有用。这是在没有调度的情况下，出租车多数都会空跑
返回原地。在目前的调度策略下，出租车的空跑浪费的公里数可能在30%-40%之
间，这里的空间比较大。当然有效调度策略也不可能完全消除空跑，能够达到公
里数有效率在80%以上就非常不错了，这意味着我们能够提高30%的出租车司机。
这样亚特兰大出租车司机的数目就可能从3000人增加到4000人。一点一点地增。
还有6000人没工作。
好的调度策略是让出租车司机有一定的自由度，但是又能减少空跑路程，这就需要
让绝大多数出租车司机选择周游的工作方式，没有任务的时候就等待而不是返回。
但是这样，就有可能造成收入不平衡，在算法上需要调整，在出租车司机之间也必须
协商，部分分配收入。这是非常困难的。但是可以保证算法和计算机绝对公正。
我们要牢牢记住，私家车和出租车的区别是私家车很少有空跑，但是私家车的
使用，停车和维护费用比出租车高。而出租车的费用又是使用私家车的普通百姓
不愿意接受的。
最坏的情况是人们什么都不做。次坏的情况是提高燃油消耗，但是提高城市效率和
商业收入，但是长期并不看好。好的情况是不提高燃油消耗，但是提高城市效率。
就目前的分析结果，我们不应该过度要求那些顶尖的科学家的贡献，尤其是年龄较大
的科学家。因为，这个世界是大家的，其他人也应该贡献力量而不是白享受他们的
成果。
我的建议是算法实现部分可以交给美国政府科研机构或者谷歌和雅虎，因为他们拥有
后台服务器，而且需要gps定位信息，前台可以交给苹果或安卓去做，因为司机也许
会下车，移动互动寻呼比较好，而且语音操作比较成熟，苹果和谷歌都有导航软件开发。
亚特兰大还有100条公交车，如果改变线路，增加小巴的频率，还可以增加1000个司机
的工作。还有5000人没有工作。从技术上可以到达5000人工作，即使还不到10000辆车，
也可以试着调度起来。其他再想想办法。
另外一个重要的问题就是经济适用性。如果减少出行费用，有更多的人可以出行，
但是没有提高就业率，这么多人上街也是长期不能维持的。美国似乎在粮食生产
和国内价格上或许可以松动一下，合理优化也可以降低能源消耗，utility上就
可以稍微松动一下，但那是经济学家考虑的问题。我们只负责分析和提供清晰可行
的建议，方案以及效果。
这篇文章到目前为止，我们提供的是粗略的估计和模糊的数据，下面要进入谨慎的
分析。这还要一段时间。 |
