香港科技大学物理学研究团队研发新一代路线协调方法 可应用在交通、通讯、导航系统

2013-10-30

香 港 科 技 大 学 ( 科 大 ) 物 理 学 系 杨 志 豪 博 士 及 王 国 彝 教 授 , 伙 同 英 国 阿 斯 顿 大 学 ( Aston University ) David Saad 教 授 合 作 , 应 用 「 聚 合 物 物 理 」 研 发 崭 新 方 法 协 调 及 分 配 乘 客 的 最 佳 路 线 组 合 。 根 据 伦 敦 地 铁 的 数 据 模 拟 , 研 究 团 队 新 方 法 协 调 的 路 线 可 把 乘 客 感 受 的 挤 迫 程 度 降 低 达 24% , 而 新 路 线 亦 只 较 最 短 路 线 平 均 长 5%。 上 述 研 究 结 果 已 在 《 美 国 国 家 科 学 院 院 刊 》 上 发 表 。

这 项 研 究 成 果 除 可 应 用 在 新 一 代 的 导 航 系 统 以 协 调 乘 客 及 驾 驶 者 的 路 径 外 , 也 可 应 用 在 物 流 、 航 空 和 通 讯 网 络 如 互 联 网 。 这 个 方 法 有 别 于 只 能 识 别 最 短 路 线 的 GPS 导 航 器 及 智 能 手 机 , 能 协 调 每 个 乘 客 的 路 线 来 避 免 在 繁 忙 时 间 出 现 挤 塞 , 并 在 非 高 峰 时 段 善 用 资 源 。

同 一 时 间 协 调 多 条 路 线 在 数 学 和 计 算 机 科 学 上 是 一 个 长 期 研 究 课 题 。 最 短 路 线 对 大 部 分 人 来 说 都 是 理 所 当 然 的 选 择 , 却 往 往 带 来 反 效 果 。 如 在 繁 忙 时 段 , 当 乘 客 都 选 择 最 短 路 线 会 引 致 挤 塞 , 使 最 短 路 线 对 比 较 长 但 不 挤 塞 的 路 径 还 要 慢 , 较 适 宜 把 路 线 分 散 。 在 非 繁 忙 时 段 , 交 通 流 量 少 , 则 可 以 考 虑 路 线 共 享 , 重 整 交 通 网 络 , 节 省 资 源 。

科 研 团 队 首 度 运 用 「 聚 合 物 物 理 」 方 法 来 协 调 路 径 。 聚 合 物 是 纺 织 品 、 塑 胶 用 品 的 主 要 物 料 , 甚 至 用 于 制 造 现 代 飞 机 的 机 体 。 聚 合 物 由 一 串 份 子 组 成 , 就 像 一 条 绳 。 如 果 用 绳 代 表 路 线 , 绳 的 两 端 分 表 代 表 出 发 点 和 目 的 地 , 绳 子 本 身 则 代 表 所 选 路 径 , 那 么 乘 客 的 路 线 都 可 以 用 绳 子 般 的 聚 合 物 代 表 , 就 得 出 一 个 布 满 绳 子 的 交 通 网 络 。 要 纾 缓 交 通 挤 塞 , 研 究 人 员 在 绳 子 之 间 引 入 排 斥 力 以 减 少 路 线 重 迭 。 要 在 非 繁 忙 时 间 鼓 励 路 线 共 享 , 团 队 便 在 绳 子 之 间 注 入 吸 引 力 , 从 而 计 算 最 佳 的 聚 合 物 排 列 , 换 句 话 说 , 就 是 经 过 协 调 后 的 最 佳 路 径 组 合 。

《 美 国 国 家 科 学 院 院 刊 》 主 要 刊 登 在 各 项 研 究 领 域 具 有 最 广 泛 影 响 力 的 研 究 工 作 。 上 述 研 究 结 果 除 获 该 院 刊 编 辑 选 定 为 期 刊 中 的 重 点 文 章 外 , 亦 先 后 获 《 自 然 物 理 Nature Physics 》 , PNAS 科 学 博 客 和 国 际 科 学 新 闻 网 站 Phys.org 等 的 著 名 杂 志 及 媒 体 报 道 及 转 载 。

传 媒 查 询 :

欧 阳 子 莹
电 话 ﹕ 
2358 6306
电 邮 ﹕ ellaauyeung@ust.hk

 
王 国 彝 教 授 ( 左 ) 及 杨 志 豪 博 士
王 国 彝 教 授 ( 左 ) 及 杨 志 豪 博 士
32084