交通科学中的一些规律

1.当斯定律

Anthony Downs在1962年提出“交通需求总是趋于超过交通设施供给能力”的定律。该定律的含义是：新的道路建设固然降低了出行时耗，但同时也引发了新的交通需求。也就是说，新建的道路设施会诱发新的交通量，而交通需求总是倾向于超过交通供给。于是经过一段时间之后，最终又恢复原来的拥挤水平。交通专家经过大量调查研究，得出这样一个严峻结论：无论怎样加速道路建设提高道路运行效率，真正解决道路拥挤问题则不得不控制和正确引导交通需求，别无选择。因为任何汽车的拥有者和汽车制造者都不会轻易放弃他们投入大量资金所获得的运输方式。
2004年，当斯先生在《交通仍然困境：应对高峰期交通拥堵》（Still Stuck in Traffic: Coping with Peak-Hour Traffic Congestion）一书中，基于道路交通的四项原理而提出缓解道路交通拥堵的四项基本策略：
（1）扩展道路通行能力；
（2）扩展公共交通的载运能力；
（3）让人们堵在道路上直到人们离开道路使空间再可利用，等候构成交通拥堵；
（4）对有限的道路空间进行定量供应，向道路使用者收费。

2.布雷斯悖论

布雷斯悖论（Braess paradox）是指在一个交通网络上增加一条路段反而使网络上的旅行时间增加了，而且是所有出行者的旅行时间都增加了，这一附加路段不但没有减少交通延滞，反而降低了整个交通网络的服务水准，这种出力不讨好且与人们直观感受相背离的交通网络现象就是人们所说的布雷斯悖论现象。
布雷斯悖论的一个例子如下所示。

可以看到，在新建一条道路后，在提升道路总容量的同时，用户均衡出行时间也提升了。从博弈论的角度看，新增加了道路产生了新的纳什均衡，但新的纳什均衡不一定比原有的均衡更优。

3.马尔凯蒂定律

以色列交通工程师扎哈维和意大利物理学家马尔凯蒂，先后在20世纪70年代和90年代注意到，决定从从古至今各个城市的大小的，是交通工具有多快。任何城市，不管是哪个时代，都必须保证让人能在半小时之内从家里赶到工作单位。

这也就是说，发展城市交通，最重要的考虑因素还在于出行者，鉴于当代使用不同交通工具的出行者，其平均旅行速度仍没有明显的提高，试图采用修建绕行道路并对降低其他相关道路的吸引力，在减少拥挤程度的同时，也一定程度上增加了出行者的出行时间，这也是不推荐的。

因为城市交通本质上是为了节省资源，所以最终限制城市发展的不是资源供给，而是人。人不愿忍受太长的上下班时间，来回的通勤的距离就不能超过一小时路程。当然，随着智能交通系统的发展，技术进步可以把这一小时的距离变得更长，城市的规模在不断扩大。