人口增长下生态路由演化：来自六个美国城市的实证研究
物理与社会
2026-03-05 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
快速的城市人口增长驱动汽车出行需求，增加运输碳排放，构成可持续发展的重大挑战。虽然已有研究表明生态路由可减少个体排放，但仍存在研究空白。一方面，这些个人减排对整体排放影响微乎其微，不能简单地聚合以捕捉大规模生态路由的复杂效应。另一方面，在人口增长下，生态路由的长期有效性以及其效率和旅客路线选择的演化仍未得到探索。为此，本研究提出仅时间和时间-碳的用户均衡（UE）模型，将其与需求预测方法集成用于模拟未来网络交通，并设计多维指标来刻画城市动态。以真实道路网络、通勤来源-目的（OD）需求以及六个代表性美国城市在各种共同社会经济路径（SSPs）下的人口预测为案例，本研究全面分析了不同路由策略和人口规模下的城市动态。结果表明，尽管生态路由减缓了总排放，但大多数城市的排放随人口增长呈超线性比例增长，这一规模顺序在路由和施工策略下保持不变。此外，在人口增生下，使用生态路由的旅客倾向于选择更短的路线，导致碳排放瓶颈。针对这些关键瓶颈（占链路的0.46%）进行针对性容量扩张，可显著降低排放（降低3%）和旅行时间（降低28%），而不影响生态路由的效率。本研究为制定低碳城市交通规划和减排政策提供了基础。
引用
@article{arxiv.2603.03641,
title = {The Evolution of Eco-routing under Population Growth: Evidence from Six U.S. Cities},
author = {Zhiheng Shi and Xiaohan Xu and Wei Ma and Kairui Feng and Bin He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.03641},
year = {2026}
}