城市交通流的全局效率与网络结构：基于渗流的经验分析

建立网络系统功能与结构之间的联系是复杂系统与网络科学中的基本问题之一。城市交通流与城市中的各类问题相关，并可以表示为局部交通流的网络。为识别城市交通流功能与网络结构之间的经验关系，我们构建了大都市首尔的时间变化交通流网络，并采用基于渗流的方法分析其全局效率。通过将真实世界交通流网络与其具有随机化结构的对应零模型网络进行比较，我们表明真实网络在高峰时段效率低于其零模型网络，而在非高峰时段效率更高。我们观察到，在真实网络中，具有最高介数的链路在高峰时段相较于介数较低的链路质量更差，但在非高峰时段质量更好。由于高介数链路往往是连接网络的桥梁，其拥堵对网络全局效率的影响更强。我们的结果表明，交通流网络的空间结构对于理解其功能十分重要。