Математики выяснили, где лучше парковать автомобиль

Математика может предсказывать движения звезд и планет, ритмы природы и помогать создавать сложные вычислительные системы. Но эта наука также способна давать ответы на бытовые вопросы. Например, где лучше припарковать свою машину — на первом свободном месте или поискать парковку поближе к выезду?

Согласно ученым, лучшее парковочное место — это то, которое уменьшает время, проведенное на стоянке. Так что пространство у входа идеально, если вам трижды не придется огибать парковку в ожидании того, когда же оно освободится. Для того, чтобы сократить время, потраченное на вождение и ходьбу по парковке, эффективный водитель должен решить, следует ли ему встать на место поближе к выходу, быстро припарковаться подальше или выбрать что-то среднее.

В своей работе ученые рассмотрели три простые стратегии парковки на идеализированную однорядную парковку. Заехать на нее можно только в одной стороны, а выехать — только с противоположной. Водители, которые занимают первое доступное место, следуют тому, что авторы называют «кроткой» стратегией. Они не теряют времени на поиски места для парковки, оставляя незаполненными места возле входа. Те, кто делает ставку на то, чтобы найти место прямо у входа, имеют «оптимистичную» стратегию. Они едут до самого входа, а потом возвращаются к ближайшему свободному месте.

«Благоразумные» водители выбирают средний путь. Они проезжают мимо первого свободного места, делая ставку на наличие по крайней мере одного другого места дальше. Когда они находят свободную парковку чуть ближе к выезду, то занимают ее. Если между самым дальним припаркованным автомобилем и входом нет свободных мест, благоразумные водители возвращаются на то место, которое сразу же занял бы «кроткий» водитель.

Несмотря на простоту этих трех стратегий авторам пришлось использовать несколько методов для вычисления их достоинств. Как ни странно, «кроткая» стратегия отражала динамику, наблюдаемую в микротрубочках, которые составляют каркасы внутри живых клеток. Уравнение, описывающее длину микротрубочки (и иногда ее укорочение), также описывало цепочку «кротких» автомобилей, которые накапливаются в дальнем конце участка.

Для моделирования оптимистической стратегии авторы написали дифференциальное уравнение. Как только они начали математически выражать этот сценарий, они заметили логический ярлык, который значительно упростил количество рассматриваемых вариантов. Разумная стратегия, по словам ученых, была «изначально сложной», так как учитывала большое количество разных вариантов. Авторы подошли к этому, создав компьютерную модель, которая позволила им вычислить среднюю плотность машин и требуемое количество свободные мест.

Так какая же стратегия лучше всего? Как следует из названия, «разумная». В целом, она позволяет водителям тратить наименьшее количество времени. Кроткая стратегия была «смехотворно неэффективной», поскольку многие места, которые оставались незанятыми при ней, позволяли тратить меньше времени на выезд с парковки.