☉許 旭

你一定有過等公交車的經歷,少數情況下公交車很快就來了,大多時候你苦等十幾分鐘甚至幾十分鐘都等不到需要的那班車,可是看一看站臺上的公交時刻表,發車時間間隔通常為5~10分鐘!為什么我這么倒霉,每次都要等上這么長時間呢?
苦等公交車時,你一定深深懷疑過公交車的發車時間間隔,如果它真的按照要求的時間發車,怎么可能需要等上這么長時間呢?讓我們來檢查一下,公交車是否真的按時發車了。
假設公交車的發車間隔是10分鐘,也就是說,每兩輛車都會間隔10分鐘到達站臺。這樣的話,上一班公交車可能在你到達前5分鐘離開,那么你需要等5分鐘,也可能車剛剛離開,你要等上10分鐘,還有可能你剛剛好趕上下一班公交車。可以算出,理想情況下,平均等車時間為5分鐘。但是我們知道,現實生活中,公交車會因堵車、意外而遲到或者因乘客較少而早到,到站間隔時間不可能正好為10分鐘,這些時候我們的等車時間會怎樣變化呢?
因為發車時間間隔為10分鐘,1小時里一定會有6輛公交車出發,我們可以認為,1小時里每一個站臺都一定會來6輛車。但這些車的到站時間并不一致,假設其中4輛到站間隔為5分鐘,另外2輛到站間隔為20分鐘,我們既可能遇上到得快的車,也可能遇上到得慢的車。在到站間隔為5分鐘的情況下,乘客們的平均等車時間是2.5分鐘,在到站間隔為20分鐘的情況下,乘客平均需要等10分鐘。也許你還會想,前一種情況車更多,因此我們遇上快車的概率更大,平均等車時間會比5分鐘少。
事實真的如此嗎?看一看鐘表,你更能搞清楚真相。雖然慢車只有兩輛,但它們的到站時間間隔為20分鐘,這意味著在整整40分鐘的時間里,僅有兩輛駛得慢的公交車到站,要遇上快車,則需要在另20分鐘到達車站。那么,你到達車站的時候,是遇上快車的概率大還是慢車的大呢?很明顯,遇上慢車的概率為40/60,遇上快車的概率則僅有20/60。考慮到等到兩種車的概率大小后,我們可以算出等車的平均時間了:
2.5×20/60+10×40/60=7.5分鐘。如果繼續假設其他間隔時間,我們可以發現,慢車的到站時間越長,算出的平均等車時間也會越長,甚至會達到數十分鐘。
這就解釋了公交車明明準點發車,乘客卻苦苦等不到車的原因:當有一輛車晚點時,人們的平均等待時間就會變長。而且,由于多數人出現在等待時間更長的時段里,人們就會感覺自己的等車時間很長。
(銅 魚摘自《大科技·科學之謎》2022年2月A,本刊節選,小黑孩圖)