香港科技大學物理學研究團隊研發新一代路線協調方法 可應用在交通、通訊、導航系統

2013-10-30

香 港 科 技 大 學 ( 科 大 ) 物 理 學 系 楊 志 豪 博 士 及 王 國 彝 教 授 , 夥 同 英 國 阿 斯 頓 大 學 ( Aston University ) David Saad 教 授 合 作 , 應 用 「 聚 合 物 物 理 」 研 發 嶄 新 方 法 協 調 及 分 配 乘 客 的 最 佳 路 線 組 合 。 根 據 倫 敦 地 鐵 的 數 據 模 擬 , 研 究 團 隊 新 方 法 協 調 的 路 線 可 把 乘 客 感 受 的 擠 迫 程 度 降 低 達 24% , 而 新 路 線 亦 只 較 最 短 路 線 平 均 長 5%。 上 述 研 究 結 果 已 在 《 美 國 國 家 科 學 院 院 刊 》 上 發 表 。

這 項 研 究 成 果 除 可 應 用 在 新 一 代 的 導 航 系 統 以 協 調 乘 客 及 駕 駛 者 的 路 徑 外 , 也 可 應 用 在 物 流 、 航 空 和 通 訊 網 絡 如 互 聯 網 。 這 個 方 法 有 別 於 只 能 識 別 最 短 路 線 的 GPS 導 航 器 及 智 能 手 機 , 能 協 調 每 個 乘 客 的 路 線 來 避 免 在 繁 忙 時 間 出 現 擠 塞 , 並 在 非 高 峰 時 段 善 用 資 源 。

同 一 時 間 協 調 多 條 路 線 在 數 學 和 計 算 機 科 學 上 是 一 個 長 期 研 究 課 題 。 最 短 路 線 對 大 部 分 人 來 說 都 是 理 所 當 然 的 選 擇 , 卻 往 往 帶 來 反 效 果 。 如 在 繁 忙 時 段 , 當 乘 客 都 選 擇 最 短 路 線 會 引 致 擠 塞 , 使 最 短 路 線 對 比 較 長 但 不 擠 塞 的 路 徑 還 要 慢 , 較 適 宜 把 路 線 分 散 。 在 非 繁 忙 時 段 , 交 通 流 量 少 , 則 可 以 考 慮 路 線 共 享 , 重 整 交 通 網 絡 , 節 省 資 源 。

科 研 團 隊 首 度 運 用 「 聚 合 物 物 理 」 方 法 來 協 調 路 徑 。 聚 合 物 是 紡 織 品 、 塑 膠 用 品 的 主 要 物 料 , 甚 至 用 於 製 造 現 代 飛 機 的 機 體 。 聚 合 物 由 一 串 份 子 組 成 , 就 像 一 條 繩 。 如 果 用 繩 代 表 路 線 , 繩 的 兩 端 分 表 代 表 出 發 點 和 目 的 地 , 繩 子 本 身 則 代 表 所 選 路 徑 , 那 麼 乘 客 的 路 線 都 可 以 用 繩 子 般 的 聚 合 物 代 表 , 就 得 出 一 個 佈 滿 繩 子 的 交 通 網 絡 。 要 紓 緩 交 通 擠 塞 , 研 究 人 員 在 繩 子 之 間 引 入 排 斥 力 以 減 少 路 線 重 疊 。 要 在 非 繁 忙 時 間 鼓 勵 路 線 共 享 , 團 隊 便 在 繩 子 之 間 注 入 吸 引 力 , 從 而 計 算 最 佳 的 聚 合 物 排 列 , 換 句 話 說 , 就 是 經 過 協 調 後 的 最 佳 路 徑 組 合 。

《 美 國 國 家 科 學 院 院 刊 》 主 要 刊 登 在 各 項 研 究 領 域 具 有 最 廣 泛 影 響 力 的 研 究 工 作 。 上 述 研 究 結 果 除 獲 該 院 刊 編 輯 選 定 為 期 刊 中 的 重 點 文 章 外 , 亦 先 後 獲 《 自 然 物 理 Nature Physics 》 , PNAS 科 學 博 客 和 國 際 科 學 新 聞 網 站 Phys.org 等 的 著 名 雜 誌 及 媒 體 報 道 及 轉 載 。

傳 媒 查 詢 :

歐 陽 子 瑩
電 話 ﹕ 2358 6306
電 郵 ﹕ ellaauyeung@ust.hk

 
王 國 彝 教 授 ( 左 ) 及 楊 志 豪 博 士
王 國 彝 教 授 ( 左 ) 及 楊 志 豪 博 士
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