交通堵塞与性能优化

拉斯维加斯以“赌”闻名于世,而帝都北京的“堵”也算得上惊天动地,说是“堵城”也不为过。我从海淀学院路北大医学部出发,乘坐出租车到上地西路,这一路可称得上是“静如处子,动若蜗牛”,慢三步快三步然后再停两步,跳舞似的慢悠悠到了目的地,全程不过16公里,硬是耗了我一个小时。无风无雨的天,我倒像是一路跋山涉水般的走完自己的“征途”。

我坐在车上,不自觉地开始思考市政民生。我开始忧虑这堵车到底该怎么解决。若参考经济学的观点,最直截了当的做法无疑就是“开源节流”。开源就是多修路,修宽路。只是京城这地界毕竟不是无限的平面,现在都扩张到六环、七环了,总不能无限制地以天安门为圆心,画着哲学家认为最完美的“同心圆”吧。要这样无休止的画下去,整个中国都得画进来,到那时,中国就一个市了。这倒是符合城邦制的思想,国即是城,城即是国。真要这样做,恐怕很多官员不愿意了。

那就节流!怎么做?——限号!分奇偶数还不够,还得分更细,例如一四九、二五八、三六九(零怎么办,这是个问题)。要不是怕不公平,完全可以做一个匹配规则:若车牌号尾数等于日期尾数者,可以通行。这不就一个分支语句吗?还能降低圈复杂度。

可这号限得老百姓不乐意了。要真这样限,买车来还有球用啊!既然限号不能做到极致,那就限路吧。例如限制在早高峰和晚高峰,所有私家车辆一律不得上一环、二环和三环。可这样做得考虑资源分配的问题,倘若粥还是那么少,僧还是这么多,该怎么分配“粮食”?

如果不能做到绝对的公平,可行的资源分配依据大约有二:一曰权力,二曰金钱。在道路资源分配上,权力产生的杠杆效用自然立竿见影,但最多只能潜规则,难以形成常态。诸如在两会期间,为我们的人民公仆开道,老百姓鼓掌拥护,当然也无可厚非。

用金钱开路同样敏感。不过在资本主义国家却有先例。例如伦敦市为了解决交通问题,就曾经实行过给道路涂色,根据道路颜色收取不同的费用。你若舍得花钱,自然可以更好地享受道路畅通的便利。而在中国,除了高速路收费已经见惯不惊外,据我所知,对于城市中的道路,倒也没见过谁这么干。

当然,政府也有杀手锏,那就是提高申请牌照的门槛。这种途径可以有效降低车辆增长的速率,从而做到车辆的“节流”,顺带还能降低车辆尾气的排放,可谓一石二鸟。

那么,老百姓上不了牌照,该怎么办?骑车啊,绿色环保,还锻炼身体,如果不考虑雾霾的话。要是嫌路太远,就坐公车吧。怕堵车?地下不还有地铁吗?公共交通尤其是轨道交通是治疗堵车的不二法宝啊!

要是您老怕堵车,又不愿像沙丁鱼一般去挤地铁,还有一个办法,那就是错开早晚高峰出行。午夜在京城飙车,绝对能把你这小心肝爽至巅峰。前提是你得喜欢这样早出晚归的生活节奏。注意这里的早晚必须加上“特别”二字,即特别的早出,特别的晚归。

上述方案其实都只能治标,未能治本。帝都为何这么堵?不是因为道路不够宽,也不是车流太多,关键还在于人多。

那么,为何帝都人有这么多?

是天气好?要是帝都天气好,那么垃圾站也能称得上是人间天堂了。是房价低?帝都这房价早就跟着登山队攀上珠穆朗玛峰了。那么是物价廉?看看那些CBD,能吃到二十元的饭菜都得感谢上帝了。抑或风景美?在雾霾朦胧中,看那红墙褐瓦的风景确乎不拘一格,只是你得培养培养古典的审美情趣。那究竟是何原因,使得京城像磁石一般吸引外来人口蜂拥蚁聚?

答案是资源和机会。因为这里是中国的首都,整个中国的政治中心。在中国特色的政治与经济制度下,政治中心就意味着经济机会。于是,你懂的,各路人马各色人等齐聚京城,真个是冠盖满京华啊!

其实对于治本,我有狠招!老子来硬的,要是将中央各部委全部搬出京城,按照各地缘的资源分配部委所在地,你猜猜情况会怎么样?

哎呀,不敢想。可能还没搬,咱就先玩完。赶紧打住,我是IT男啊,我不是来说性能优化的吗。那就把话题拉回来吧。然而,对于性能优化,我还有什么好说的,这不都说完了吗?并行处理,限流降级,集群分区,异步与Off-Line处理,引入缓存还有CDN。性能优化,不过如此!

还是让我再想想,似乎有一种处理大数据的常用措施还未用上,譬如说,利用各种场景对实时性要求的区别,针对性地对海量数据进行预处理(无论是流处理还是MapReduce等多种模型),筛选出我们需要关注的数据,从而将大数据变小。这一招能拿来治疗交通堵塞吗?嗯,办法有倆。其一为路径优化,找出最合理路线,以避免不必要的车流阻塞;其二为资源共享,将路径分割为多个片段,找出每个片段能够同行的人,共同拼车,相当于Mini型的公共交通。

在当今这个缺乏信任的社会,资源共享的路子大概没法走通,但可以尝试进行路径优化。通过GPS获得当前交通状况的实时数据,并要求每个驾车人提供目的地位置,然后就可以利用一台或多台功能强劲的计算机进行路径分析、计算与筛选(例如利用图论),并针对现有公路资源进行资源调配,从而为每个人计算出能够避免交通堵塞的最优路径。

显然,人类社会与软件世界大有相通之处,对于身处现代的我们,其实已经陷入神秘的黑客帝国中了。也许到了将来,无需行走,无需驾车,直接开启传送门。万事大吉!

2015-01-22 13:0030性能架构