交通不仅仅是司机的麻烦：它也是公共健康的隐患和经济的坏消息。交通研究显示，每年的拥堵成本为1600亿美元，其中包括70亿小时的交通损失和额外30亿加仑的燃油燃烧。

改善交通的一种方法是通过汽车共享——麻省理工学院的一项新研究表明，使用优步和Lyft等公司的拼车选项可以将道路上的车辆数量减少三倍，而不会显著影响出行时间。

在麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)主任Daniela Rus教授的带领下，研究人员开发了一种算法，发现纽约有3000辆四座车可以满足98%的出租车需求，平均等待时间只有2.7分钟。

罗斯说：“司机可以同时运送两到四个人，而不是一次运送一个人，这样可以减少旅行次数，花更少的时间来赚取同样多的钱。”“像这样的系统可以让司机在更短的时间内工作，同时减少交通流量，清洁空气，并以越来越小的压力通勤。”

该团队还发现，与纽约目前运营的近1.4万辆出租车相比，只有2000辆10人车能够满足95%的需求。

根据Rus的说法，使用来自300万辆出租车的数据，新算法可以根据收到的请求实时重新路由汽车，并可以主动将闲置汽车发送到需求大的地区——这一步可以将服务速度提高20%。

罗斯说：“据我们所知，这是科学家第一次能够量化车队规模、运力、等待时间、旅行延误和各种车辆运营成本之间的权衡，从出租车到卡车和班车。“此外，该系统特别适合自动驾驶汽车，因为它可以根据实时要求不断为车辆重新选择路线。”

罗斯写了一篇关于前CSAIL博士后Javier Alonso-Mora，康奈尔大学助理教授Samitha Samaranayake，博士生Alex Wallar，麻省理工学院教授Emilio Frazzoli的文章。这篇文章发表在本周的《美国国家科学院院刊》上。

虽然拼车的概念已经存在了几十年，但仅在过去两年，优步和Lyft等服务公司就能利用智能手机数据，让拼车变得便宜又方便。(2015年，Lyft报告称，旧金山有一半的旅行是拼车。)

然而，现有方法的复杂性仍然有限。例如，一些乘车共享系统要求用户B在前往用户A的途中，并且需要提交所有请求才能创建路线。

相比之下，新系统允许将请求重新匹配到不同的车辆。它还可以分析一系列不同类型的车辆，以确定例如10人卡车何时何地将获得最大利益。

首先，系统创建所有请求和所有车辆的图表。然后，它创建所有可能的出行组合的第二个图表，并使用一种称为“整数线性规划”的方法来计算出行车辆的最佳分配。

在分配汽车后，该算法可以通过将剩余的闲置车辆发送到需求更高的地区来重新平衡它们。

“一个关键的挑战是开发一个实时解决方案，可以同时考虑成千上万的车辆和请求，”Rus说。“我们可以在我们的方法中做到这一点，因为第一步使我们能够在详细的层次上理解和抽象道路网络。”

最终的产品是Rus所说的“随时优化的算法”，这意味着它运行得越多越好——她说，她渴望看到通过进一步的改进，它能提高多少。

罗斯说：“就拥堵、污染和能源消耗而言，拼车服务具有巨大的社会影响潜力。“作为研究人员，我们尽一切努力探索让这些交通系统尽可能高效可靠的方法非常重要。”

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