多层网络结构诱导的拥堵

多层网络是表示多层互连复杂网络的模型，其中各层的节点相同。它们是诸如多模态交通网络等复杂系统精妙连通性的良好抽象。这类网络中涌现的最重要临界现象之一是交通流中的拥堵。在这里，我们从分析上证明，多层网络的结构可以为原本在单层互不连接时不会拥堵的流诱导拥堵。我们提供了拥堵起始的显式方程以及近似方法，允许从各层的个体描述符计算该起始点。观察到的协同现象让人联想到 Braess 悖论——当移动实体自私地选择路径时，向网络增加额外容量在某些情况下反而会降低整体性能。类似地，在多层结构中，交通效率的提升可能使交通负荷失衡，导致意外的拥堵。