广告

让我们远离草地更好的方法

了解斯图加特大学的人行路径如何由自组织系统塑造,从而为使用者创造最佳路线。

Google NewsGoogle News Preferred Source

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

和世界各地的行人一样,德国斯图加特大学的学生们也喜欢抄近路,尽管草坪上竖立着“禁止践踏草坪!(BETRETEN DES RASENS VERBOTEN!)”的标志。该大学的物理学家迪尔克·赫尔宾对这种普遍的践踏倾向进行了仔细研究。他的发现或许能帮助规划者设计出行人会真正使用的路径。

广告

赫尔宾的大学同事克劳斯·洪珀特首先通过抹去校园草地上的非正式小路开始了这项研究。他重新种草,观察发生了什么。行人很快又在草地上踩出新的路径——这并不令人惊讶。然而,从某种意义上说,这些路径并非全新——它们几乎形成在与旧路径完全相同的位置。赫尔宾说,这也不应该令人惊讶。人类路径是自组织系统:它们会自发地发展成复杂但可预测的模式。

为了展示路径是如何发展和演变的,赫尔宾创建了一个计算机模型,模拟行人的行为会改变后续行人所经历的环境,从而改变他们的行为。在他的模型中,第一个“网络行人”会穿过草地到达某个目的地,而不是走更间接的铺砌路径。就像真实的行人一样,其他行人更有可能跟随第一个行人的足迹,尽管赫尔宾为模型的行人编程了不同的目的地,因此会发生一些偏差。

他还尝试在模型中平衡抄近路的冲动与跟随现有路径的便利性。赫尔宾说,如果你建造一条新路径,就必须践踏一些植被。这需要一些时间,而且你的裤子可能会弄脏。

随着时间的推移,随着赫尔宾编程的行人平衡舒适的行走与选择最直接的路线,各种路径开始聚集在一起,笔直的路径开始弯曲。赫尔宾说,路径具有吸引力。如果它们足够近,你就会选择现有的路径,但如果它们太远,你仍然会建造一条新路径。最终,你会得到路径系统的持续缩短,直到我们得到某种最佳解决方案。

路径系统的确切形状取决于各种因素,包括使用它的行人的数量以及目的地的受欢迎程度。地形也会影响该系统,尽管赫尔宾到目前为止只对一个平坦的草地区域进行了建模。他的模型可能很快会进行一次现实世界的测试。他目前正在与慕尼黑的城市规划者协商,讨论公共公园的设计。

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章