城市街道网络的边界与标度问题
物理与社会
2015-10-28 v3 适应与自组织系统
数据分析、统计与概率
摘要
自十八世纪欧拉首次探索著名的柯尼斯堡七桥问题以来，城市形态学就给数学家和物理学家带来了重大的智力挑战。在城市研究中已经观测到许多重要的规律与标度律，包括齐夫定律（Zipf's law）和吉布拉定律（Gibrat's law），使得城市成为统计物理中引人入胜的分析系统。然而，关于如何定义城市及其边界，仍缺乏广泛共识。将一种基础聚类技术应用于街道交叉口空间，我们表明，英国和加利福尼亚最大城市的最大簇尺寸的增长曲线坍缩为一条单一曲线，即逻辑斯蒂曲线。随后，通过引入凝聚阈值（condensation threshold）的概念，我们表明城市的自然边界可以以一种普适的方式良好定义。这使我们能够系统地研究和讨论城市中存在的某些规律。我们表明一些标度律在时空上呈现一致行为，从而暗示城市系统演化基础中存在共同原理。
引用
@article{arxiv.1504.07380,
title = {On the problem of boundaries and scaling for urban street networks},
author = {A. Paolo Masucci and Elsa Arcaute and Erez Hatna and Kiril Stanilov and Michael Batty},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.07380},
year = {2015}
}