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​红绿灯,墨菲律和湍流

已有 4409 次阅读 2013-4-15 08:44 |个人分类:数学|系统分类:科研笔记| 红绿灯

前天走路,过头一个路口时绿灯刚过,到下一个路口时恰好又赶上绿灯灭红灯亮,接下来的几个灯也是红的。

昨夜走路,第一个路口绿灯还没灭,赶紧过去;到下一个路口,灯也是快绿到头了,然后是一路春风绿下去……

   中学时,有一回和朋友骑车去体育馆,一路上好多红灯。朋友说,如果第一个路口是红灯,那几乎在每个路口都会遇到红灯。从此我就记住这个“定律”了。

后来我问过不少出租司机,他们说好像是那样的。

现在老坐公交,感觉也证明了那个“律”。

红绿灯现象是不是也服从墨菲律呢?

我想起Joseph效应——这是分形之父Benoit Mandelbrot提出的名词,源自Joseph为法老解梦的故事(见《圣经创世纪》):

God has shown Pharaoh what he is about to do.Seven years of great abundance are coming throughout the land of Egypt,but seven years of famine will follow them. Then allthe abundance in Egyptwill be forgotten, and the famine will ravage the land.The abundance in the land will not be remembered, becausethe famine that follows it will be so severe. (Genesis 41)

七个丰年跟着七个荒年,因而Joseph效应体现的是非线性系统行为的持续性,也就是自相似的长程关联。(相伴的还有一个Noah效应,感兴趣的同学自己去找。)

红绿灯似乎有两种,一种是智能的,根据流量自行调节;一种是交警预设好的。不论哪种,如果把交通行为考虑进来,大概也就非线性了,也该有Joseph效应,就是司机们感觉的那个墨菲律。

我发现(猜想)这类系统有一种“时间性的湍流结构”(temporal turbulent structure),因为它的数学形式与流体的空间湍流结构一样,这是一个有趣的问题。空间结构看得见摸得着,可以从流体力学解释,可时间的结构呢?



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