高电动车渗透下的城市拥堵模式：10个美国城市案例研究
系统与控制
2026-02-10 v1 系统与控制
摘要
随着全球能源转型和电动车（EV）的快速渗透，电动车与汽油车（GV）之间的旅行成本差距日益扩大，这对通勤者的路径选择产生影响，可能重塑城市拥堵模式。现有研究仍处于初步探索阶段。一方面，多类模型未考虑固定用户类别情景，这可能不符合实际通勤者的情形；另一方面，缺乏基于真实复杂道路网络的多城市系统性定量分析。因此，对异构GV-EV成本结构引发的拥堵效应的特征化可能被误判或严重低估。为此，本文提出混合GV-EV交通的多用户均衡（MUE）分配模型，构建具有收敛性保证的双算法，并设计多维评估指标以刻画拥堵模式。以10个代表性美国城市为案例，本研究基于真实城市级道路网络和街区级通勤者原点-目的地（OD）需求，探讨不同EV渗透情景下交通拥堵的演变趋势。结果表明，完全电动化后，10个城市的平均系统旅行时间分别降低2.27%至10.78%，新奥尔良降幅最大（10.78%），旧金山最小（2.27%），但缓解拥堵的效果呈现城市异构性。对于网络冗余充足的城市，效益主要集中在低至中等EV渗透阶段（0-0.5）；而拓扑受限城市（如旧金山）在所有渗透水平下改善都有限。本文为制定差异化的城市规划与拥堵管理政策提供了基础。
引用
@article{arxiv.2602.07811,
title = {Urban Congestion Patterns under High Electric Vehicle Penetration: A Case Study of 10 U.S. Cities},
author = {Xiaohan Xu and Wei Ma and Zhiheng Shi and Xiaotong Xu and Bin He and Kairui Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.07811},
year = {2026}
}