地鐵是現(xiàn)代城市生活不可分割的重要組成部分，幾乎每個主要城市都有自己引以為豪的地鐵系統(tǒng)。據(jù)美國《連線》雜志網(wǎng)站日前報道，法國科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，雖然各大城市地鐵線路從外觀上看差異極大，但從數(shù)學(xué)角度看卻存在著不少共同點，在發(fā)展上具有統(tǒng)一模式。該發(fā)現(xiàn)有助于找到現(xiàn)存系統(tǒng)的弊病，設(shè)計出更加高效快捷的交通運輸系統(tǒng)。相關(guān)論文發(fā)表在近期出版的英國皇家學(xué)會《界面》雜志上。
負責(zé)該項研究的法國國家科學(xué)研究中心統(tǒng)計物理學(xué)家馬克·巴泰勒米和復(fù)雜系統(tǒng)分析師卡米爾·羅斯是在對巴塞羅那、北京、紐約、柏林、芝加哥、馬德里、墨西哥、莫斯科、大阪、巴黎、首爾和東京的地鐵線路進行分析后得出上述結(jié)論的。
借助用于研究二維空間網(wǎng)絡(luò)的方程式，研究人員將地鐵站和線路轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點和分支，而后以時間為參數(shù)對這些數(shù)據(jù)進行分析以尋找其中趨勢。結(jié)果顯示，雖然沒有統(tǒng)一規(guī)劃且具有不同的歷史和地理特征，但各國地鐵系統(tǒng)在設(shè)計上卻呈現(xiàn)出驚人的一致：在線路分布上，這些地鐵系統(tǒng)幾乎都呈拓撲結(jié)構(gòu)；大約有一半的地鐵站都位于整個地鐵線路圖的外層分支，而非其核心區(qū)域；從城市中心到其最遠端的地鐵站的距離大約是地鐵系統(tǒng)核心直徑的兩倍。
西英格蘭大學(xué)計算機學(xué)家安德魯·亞達馬特茲基認為，這或許是后來者受倫敦、柏林和巴黎等早期地鐵系統(tǒng)設(shè)計的影響有關(guān)。他曾經(jīng)用黏菌來測試交通運輸網(wǎng)絡(luò)的最佳路線。
巴泰勒米說，這種現(xiàn)象暗示了人類在自我組織管理上的某種普遍原則，它驅(qū)動并影響了城市地鐵系統(tǒng)的發(fā)展。了解這些原則將有助于對城市規(guī)劃的理解，并給今后的城市建設(shè)提供幫助。該研究具有光明的前景，當(dāng)更多的數(shù)據(jù)被收集起來后，他們或許還能得出一些更有用的理論。下一步他們會將這一趨勢與城市的社會變遷進行分析比較，終極目標(biāo)是創(chuàng)建出普適的地鐵系統(tǒng)進化模型。借助該模型，未來人們將能設(shè)計出更高效快捷的交通運輸系統(tǒng)。(新華網(wǎng))