城市交通中阻塞相变的实证证据

理解大城市中交通拥堵形成与传播的机制对城市规划与交通管理至关重要。许多研究已从相变角度考虑交通拥堵的出现，但多集中于高速公路等简单几何结构，或在由外部参数驱动相变的渗流框架内。更一般地，复杂道路网络中拥堵相变的实证证据与刻画十分匮乏，此处我们利用 2014–2018 年法国巴黎的交通测量数据检验城市层面阻塞相变的存在。特别地，我们显示由拥堵引起的延误相关函数是一个幂律（指数 $\eta\approx 0.4$）与指数截断 $\xi$ 的组合。该相关长度 $\xi$ 在高峰时段发散，指向城市交通中的阻塞相变。我们也讨论了拥堵的空间结构，并识别出参与大多数交通拥堵且在高峰时段结构特定的拥堵链路核心。最后，我们显示拥堵的空间结构与先前提出的反应-扩散图像一致。