交通科学的实验性本质

itslu

引用黄老师翻译的“交通理论的创立”文章的话
“关于一个好的交通理论的发展问题，我用两个重要因素来衡量（这样做可能有点风险），一是进入这个领域的研究人员的心态，他怎么认识交通科学的实验性本质，怎么认识避免“先有答案、再找问题”的重要性。另一个因素就是管理者对好研究的支持态度。”
从中可以看出实验性对于交通科学的重要性。
同济杨晓光老师那边建了一个“大学生交通实验基地”，我觉得这个举措非常好。
不知道本论坛有没有杨老师的学生，能否具体介绍一下这个基地的背景和进展？

[ 本帖最后由 水寿松 于 2009-5-3 16:09 编辑 ]

莴苣叶子

斗胆问一个很愚昧的问题：什么叫实验或者是科学实验？

huanghaijun

有趣! 很难回答 !
你问数学家, 什么是数学, 10有8-9, 答不出来.
人体特意功能展示, 是实验, 但后来发现是骗人的, 实验中有假, 所以大家说不是科学实验.
科学实验允许失败, 允许被后人否定. 但决不许在实验过程中有意识地做假. 在实验过程中, 由于当时实验者受自身和人类知识所陷, 被错误信号误导了, 得出错误的结论. 这仍然是科学实验. 人类认识自然的过程中, 有多少是错误的啊! 即便是目前被纠正了的、被认为是正确的，我相信几百年之后， 有些东西还会被发现是错误的。

莴苣叶子

首先，伪科学可以做实验，但那不是科学实验；
其次，科学实验中造假，是有违学术道德和学术良心的，是应该唾弃的；
最后，回到我们的问题，如果把交通归结为科学的话，那么它的实验是属于
物理实验呢，还是非物理实验，比如对人的行为的实验呢？

itslu

我觉得Denos C. Gazis提出交通科学的实验性本质，主要用意在于避免科研工作者在研究交通问题时“先有答案、再找问题”，而是应该通过实验找出规律，再用最适合描述该规律的模型去描述它，从而避免用心中的模型去套用实验结果。而不必深究是什么性质的实验，可以是任何方面的实验，如物理学方面的、心理学方面、行为科学放方面的等等

莴苣叶子

有没有想过：为什么交通有上百种模型，而且每个人都可以提出自己的模型；而
只有一个牛顿定律 F=m*a ？？？
知道这两者或针对这两种问题实验的差别了吧。

johnfields

我感觉其实有的时候是有点“先有答案、再找问题”的感觉。因为科学之间往往有类比相似的地方。比如交通流，我们通过学习流体力学就先有了“答案”，然后拿着答案再对应找交通的实际问题，如果与答案不一致，可能就找到这个领域的特性了。这应该也是做研究的一个办法。
口黑口黑，上面我说得有点偷换概念。我想Gazis所反对的“先有答案、再找问题”该是指仅在一个领域内的自圆其说。
另外我觉得模型的多样往往反映了看问题的角度不同。其实牛顿定律美就美在她的简单。我们通常写作F=m*a，可是如果写作a=F/m，就是另一个模型了，只是二者解析上可以很容易看出一致性，之所以从力和加速度两个角度得出一样的等式是因为二者都有效地反映了客观事实。所以我觉得交通的上百种模型，虽然形式不同，但只要解释的问题一样，那么必然有其内在的统一性一致性，只是由于交通问题往往涉及对象较多，关系复杂，所以不容易一眼看出相互关系。

huanghaijun

针对同一个问题，出现上百种模型，说明理论还不成熟，认识还不统一，还处在发展与争鸣阶段。物理学几百年了，我们交通科学才多少年呢？
正因为是处在发展阶段，大家谁也说服不了谁，我们才有得做，才大有希望，谁的模型最后赢了，或者得到多数的认同，大学者就出现了。现在，谁要是天天想怎么改进牛顿公式，你看他有得饭吃没有？
所以，模型越多应该越高兴，思想多、碰撞多、生活才丰富，研究才有味嘛！
我觉得，冥冥之中感觉有答案，又不确定，再去想办法证明它，是比较好的境界，否则成了无头苍蝇了。而要达到好感觉，前期的辛苦是避免不了的。
对人的行为的实验是物理实验还是非物理实验呢？比方，研究蚂蚁的行为，猴子的行为，有一大批科学家在做，包括做实验。人的行为与它们的行为又有什么差别呢？人也是动物。人的行为是人来做，蚂蚁的行为是人不是蚂蚁来做，这大概是最大的差别了。如果研究蚂蚁行为的实验被科学界认为是正宗的科学实验，那么研究人的交通行为也应该是。但都不是物理实验，差别在对象是有生命的这点上。
物理实验是针对自然现象的。我们是研究社会行为现象的。

莴苣叶子

johnfields:深刻!
交通的流体力学模型实际上用的是建模中的"类比法":将运动中的车辆比拟成可压缩
的流体.如果看清两者的差别,就知道流体力学模型的局限性了.
Dr Huang:得到多数的认同,大学者就出现了???
真理有时会掌握在少数人手里哦.上百种模型,谁的模型最好,我看是不用吹"金喇叭"
的.
比如,Lighthill-Whitham提出的连续性方程,大多数人都认同,主要是抓住了车辆数目
守衡这一基本规律吧.
呵呵,趁这么多高人在,我还是继续提问题吧:模型这么多,如何来评价它们呢?请赐教.

huanghaijun

“真理”刚开始的时候是在少数人手里，那时它是对是错还没准呢。刚开始就在多数人手里，那就不伟大了。但终究获得大家的承认以后，才成为“真理”的。如果永远永远不被大家承认，是什么后果呢？

johnfields

莴苣叶子 ，赐教这里可是不敢说，不过大家一起来讨论很有意思
口黑口黑，实践是检验真理的唯一标准
这恐怕又涉及到绝对真理与相对真理的讨论了。辩证唯物主义认为只有相对真理，没有绝对真理，理论总有其适用范围，脱离了这个范围就不一定适用了，“真理往前一小步就是谬误”。就像我们熟知的牛顿力学在低速情况下是“真理”，可是在对高达光速的解释上就远不如相对论了。
另外还要有突破的思想，不要囿于条条框框，真理也许并不“唯一”。比如光的波粒二象性，我们现在的认识是越来越深刻了，可是最初的观点是认为这两个性质是水火不容的。但是通过几百年的“实践”，物理学家发现了二者都有符合实践结果的一方面，也都各有缺陷，最终爱因斯坦阐述了波粒二象性（并以此拿到诺贝尔奖）。随着时间的推移，我们在认识世界的过程中，拓宽了视野，变得更“聪明”。
很欣赏美国人的一句谚语，大意说的是一个东西如果它叫声像鸭子，走路也像鸭子，那么它很有可能就是鸭子。我觉得做研究很与此类似，一切以实践为标准，不要考虑它是否符合常理，也不要考虑是否目前看来有价值，因为真正有价值的东西往往很难一眼看出，这就要由实践来检验了，这个过程可能很短，也可能很长，这大概也就是理论研究要坐得住冷板凳的原因之一吧。
当然上面说的都是辩证唯物主义的观点，对真理的认识从不同的哲学观出发也会有不同的观点，不过目前来看辩证法对科学研究的作用还是“被实践检验过的”。

莴苣叶子

今天又把文章看了一遍,同意itslu的观点:
"我觉得Denos C. Gazis提出交通科学的实验性本质，主要用意在于避免科研工作者在研究交通问题时"先有答案、再找问题”，而是应该通过实验找出规律，再用最适合描述该规律的模型去描述它，从而避免用心中的模型去套用实验结果。"
Gazis关于交通科学的实验性本质,我是赞同的。关键是，如果建模的途径是通过科学实验，那么这个实验既有它的物理科学本质，同时又具备行为科学的特征。这样一种“跨界”问题造就了交通科学的复杂性。
另外，不知黄老师能否提供第二页第一段中：
“Herman首先确信交通理论本质上是一种实验科学，其二，应该选择最合适的数学模型来描述某一特定的现象，而不应该让现象去拟合研究者所熟知的某个模型。”
的原文？这将有助于理解Herman的建模思想。谢谢！

huanghaijun

See the following:
It is important to stress some fundamental principles that guided the work of Herman and his colleagues. The firt was based on Herman's conviction that traffic theory was inherently an experimental science and should be pursued as such. The second one was that the mathemtical model should be chosen as the one most suitable for describing a particular phenomenon, rather than trying to fit a phenomenon to a model particularly familar or attractive to a researcher.

itslu

不知道黄老师是否方便把整篇英文上传一下啊，多谢！

huanghaijun

itslu：抱歉！我手上只有hard copy，无电子件。
但这篇文章很好找的，发表在Operations Research的2002, Vol.50 (1)上。OR是国际上运筹学刊物第一号，我知道国内很多大学都订有此刊物，北航就有两份，校图书馆和经管学院资料室各藏一本。遗憾的是，国内大学教师还没有在此刊物上发表过论文啊，大家努力啊！
这篇文章反复讲到Herman这个人，我这里稍微交代一下。他在1998年去世，1999年出版的14th-ISTTT论文集上有一页介绍和纪念他。他是著名的物理学家、天体学家、交通流科学的开创者之一。ISTTT会议是他倡导的，所以他是顾问委员会的第一号终身委员。在天体物理学界，他的大名无人不晓，因为他是宇宙大爆炸理论的提出人之一。