基于里奇曲率度量道路网络拓扑脆弱性

描述道路网络系统的基本属性，如鲁棒性、脆弱性和可靠性，一直是城市交通领域非常重要的研究课题。当前研究主要使用复杂网络的若干统计指标来分析道路网络系统。然而，这些方法本质上是基于节点的。这些基于节点的方法更关注节点间的连接数量，而缺乏对交互的考量。因此，这导致了众所周知的节点悖论问题，且其刻画网络局部与内在属性的能力较弱。从网络内在几何的视角，本文提出一种利用离散里奇曲率度量道路网络脆弱性的方法，该方法可识别道路网络的关键路段并指示其脆弱要素。结果表明，我们的方法在度量道路网络脆弱性上优于复杂网络统计指标。此外，它还能通过我们的方法刻画同一城市不同时期道路网络脆弱性的演化。最后，我们将我们的方法与先前的中心性方法进行比较，并展示二者之间的差异。本文为分析道路网络脆弱性提供了几何新视角，并从新视角描述了道路系统脆弱性的内在本质。它也有助于丰富复杂道路网络的分析方法。