城市道路一年四季都要清掃,怎樣才能讓市政車輛在完成任務(wù)的同時少走重復(fù)路線,既高效便捷又節(jié)省成本呢?加拿大多倫多市的做法或許能帶給我們一些啟示。
作為加拿大最大的城市,也是加拿大的經(jīng)濟、文化、交通中心,多倫多市每年的道路清潔花費不菲。從20世紀(jì)90年代起,多倫多市政部門嘗試著用“中國郵遞員問題”規(guī)劃清潔道路的路線,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一年可以節(jié)省300多萬加元。
“中國郵遞員問題”是一個高等數(shù)學(xué)問題,它是1962年由中國數(shù)學(xué)家管梅谷提出來的,即一個郵遞員走遍自己負(fù)責(zé)投遞的每個街道去送信,最后再回到郵政局,最短的路線是哪條?
美國數(shù)學(xué)家將這個問題命名為“中國郵遞員問題”。1973年,加拿大和美國的科學(xué)家為研究這個問題聯(lián)合提出了一個算法,這個算法受到了瑞士數(shù)學(xué)家歐拉的啟發(fā)。1735年,瑞士數(shù)學(xué)家歐拉提出了這樣一個數(shù)學(xué)問題:“某地有兩個小島,總共有七座橋連接這兩個小島和附近的陸地,怎樣走才能正好經(jīng)過每座橋一次?”
經(jīng)過眾多數(shù)學(xué)家的不斷探索,歐拉提出的問題后來發(fā)展成了圖論和拓?fù)鋵W(xué)。
這個研究有什么實用價值呢?我們可以將其應(yīng)用于清潔城市道路的路線規(guī)劃上。具體的做法是:首先單獨計算奇數(shù)路口,找到這些路口間的最短路徑;然后找到偶數(shù)路口之間只走一次的路徑;最后綜合起來找到最佳路線。
但是,現(xiàn)實生活中的情況往往比較復(fù)雜,比如單行線、交接班等,所以當(dāng)時這個方法只能停留在理論探討層面。直到20世紀(jì)90年代,計算機技術(shù)取得了長足發(fā)展,上述種種復(fù)雜問題可以通過計算機進行通盤考慮,“中國郵遞員問題”才真正被用于指導(dǎo)多倫多市政部門開展道路清潔工作,他們發(fā)現(xiàn)這樣能節(jié)約大量的人力和物力。(摘自《知識窗》)