地鐵是現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)。據美國《連線》雜志網站日前報道，法國科學家通過研究發(fā)現，雖然各大城市地鐵線路從外觀上看差異極大，但從數學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)現有助于找到現存系統(tǒng)的弊病，設計出更加高效快捷的交通運輸系統(tǒng)。相關論文發(fā)表在近期出版的英國皇家學會《界面》雜志上。
負責該項研究的法國國家科學研究中心統(tǒng)計物理學家馬克·巴泰勒米和復雜系統(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論的。
借助用于研究二維空間網絡的方程式，研究人員將地鐵站和線路轉化成網絡中的節(jié)點和分支，而后以時間為參數對這些數據進行分析以尋找其中趨勢。結果顯示，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)在設計上卻呈現出驚人的一致：在線路分布上，這些地鐵系統(tǒng)幾乎都呈拓撲結構；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。
西英格蘭大學計算機學家安德魯·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)設計的影響有關。他曾經用黏菌來測試交通運輸網絡的最佳路線。
巴泰勒米說，這種現象暗示了人類在自我組織管理上的某種普遍原則，它驅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提供幫助。該研究具有光明的前景，當更多的數據被收集起來后，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，未來人們將能設計出更高效快捷的交通運輸系統(tǒng)。(新華網)