破解城市机动性

评估道路网络的韧性有助于改进现有基础设施并设计新设施。此处我们应用最优路径破裂模型(OPC)研究道路网络的机动性，并提出一种衡量城市机动性韧性的新代理指标。与静态方法不同，OPC 考虑了作为交通拥堵响应的重路由动态。具体地，人们模拟一系列故障(破裂)，作用于能使系统崩溃的最优起讫路径上最脆弱的路段。我们对合成与真实道路网络的结果表明，其无序程度、单向路段比例及空间相关性会剧烈影响对交通拥堵的脆弱性。将 OPC 应用于波士顿与曼哈顿市中心，我们发现波士顿显著比曼哈顿更脆弱。这与波士顿位居美国大都市区因交通拥堵导致平均时间浪费之首的事实相符。此外，我们的分析揭示此差异源于各道路网络内在的空间相关性。最后我们认为，由于 OPC 识别的最严重破裂具有全局影响，可用于精确定位道路网络中能大幅改善城市机动性的微小重路由与结构改变。