交通网络的韧性与效率
物理与社会
2017-12-22 v1
摘要
城市交通系统易受拥堵、事故、天气、特殊事件及其他高代价延误的影响。尽管典型的政策响应优先减少正常条件下的延误以提升城市道路系统的效率，但对改善韧性（定义为系统从额外中断中恢复的能力）的投资的分析支持仍然匮乏。在此工作中，我们将铺装道路表示为交通网络，将交叉口映射为节点，交叉口之间的路段映射为连边。我们为美国人口普查局定义的 40 个城市区域构建了道路网络。我们开发并校准了一个利用连边负载评估交通延误的模型。该负载可视为基于交通的中心性度量，估算使用相应路段的人数。效率估算为高峰时段自驾通勤者的人均年均延误，模型结果与观测数据接近，纽约市是显著的例外。韧性估算为道路中断所导致的效率变化，发现各城市间存在差异，因 5% 随机失去道路连接所导致的延误增加在洛杉矶为 9.5%，在旧金山为 56.0%。结果表明，许多在正常条件下运行低效的城市道路系统对中断仍具韧性，而一些更高效的城市反而更脆弱。这意味着道路项目遴选应明确考虑韧性而不仅是效率，并为与灾害及其他中断相关的投资机会提供依据。
引用
@article{arxiv.1712.08072,
title = {Resilience and efficiency in transportation networks},
author = {Alexander A. Ganin and Maksim Kitsak and Dayton Marchese and Jeffrey M. Keisler and Thomas Seager and Igor Linkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.08072},
year = {2017}
}
备注
Supplementary Information is available from the Science Advances website