Exploring Urban Environments By Random Walks
Ph. Blanchard, D. Volchenkov
一个由道路、人行道和公共交通系统组成的复杂网络可能会隐藏一些地理上孤立的区域，这些区域很难分析。随机漫步被用来发现城市结构的细节。
A complex web of roads, walkways and public transport systems can hide areas of geographical isolation very difficult to analyze. Random walks are used to spot the structural details of urban fabric.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Random Walks Estimate Land Value
预期的城市人口倍增需要一个令人信服的城市理论。在城市空间图上定义的随机游走和扩散，可以发现在城市景观中隐藏的地理隔离区域。第一，到达一个地方的时间与那里土地的评估价值相关。计算从不同起点到达城市任何特定地点的路口处随机转弯的平均数量的方法，可以用来识别大城市中具有复杂道路网络的孤立社区，人行道和公共交通系统。
This chapter introduces OpenStreetMap - a crowd-sourced, worldwide mapping project and geospatial data repository - to illustrate its usefulness in quickly and easily analyzing and visualizing planning and design outcomes in the built environment. It demonstrates the OSMnx toolkit for automatically downloading, modeling, analyzing, and visualizing spatial big data from OpenStreetMap. We explore patterns and configurations in street networks and buildings around the world computationally through visualization methods - including figure-ground diagrams and polar histograms - that help compress u…
Exploring the relationship between urbanization and Ikization
本文提出ik化假说，通过定量分析与替代动力学理论探讨城市化与ik化的因果关系，指出城市化的人口迁移易引发环境与文化突变导致ik化，提出重构地理环境实现文化自然替代的解决路径。
Congestion Barcodes: Exploring the Topology of Urban Congestion Using Persistent Homology
本文提出了一种新的方法来量化交通网络的连通性。受拓扑数据分析领域的启发，我们提出了一种新的方法来探索道路网络连接的鲁棒性，在存在的道路上的拥堵。该模式的鲁棒性总结在拥堵条形码中，该条形码可以直接从通常用于导航的交通数据集构建。作为一个初步的演示，我们说明了在纽约市附近的一个公开的交通数据集的主要技术。
Urban Segregation on multilayered transport networks: a random walk approach
提出基于多层交通网络、随机游走与 Lévy flights 的城市隔离指数，纳入时间约束并通过玩具模型和昆卡案例验证其交通规划价值。
Compact 15-minute cities exhibit lower carbon intensity in urban transport
通过比较全球664个城市，发现步行可达性更好的城市（如15分钟城市）人均交通碳排放更低，但需结合城市紧凑性和高效公共交通。
Random walk, cluster growth, and the morphology of urban conglomerations
我们提出了一个新的集群增长模型，根据该模型，一个新的单元被放置在一个点在距离$r$从城市中心的概率是高斯平均值等于集群半径和方差成比例的平均值，调制的本地密度$ρ(r)$。该模型在$d=2$维度上是解析可解的，其中密度分布作为互补误差函数而变化。该模型再现实验观察相对于城市的形态，确定通过原始分析的数字地图具有非常高的空间分辨率，并有助于理解车辆交通的出现。
Random Walks Along the Streets and Canals in Compact Cities: Spectral analysis, Dynamical Modularity, Information, and Statistical Mechanics
考虑了紧凑城市结构对偶图上的随机游动的不同模型。分析街道之间的访问时间有助于检测城市模块化。建立了懒惰随机游走者系综的统计力学方法。城市模块化的复杂性可以通过一个类似信息的参数来衡量，该参数扮演着{ \it Genius loci}的个体指纹的角色。城市的整体结构特征可以用随机游动问题中计算的几何参数来表征。
Exploring Urban Mobility Trends using Cellular Network Data
本文利用蜂窝网络数据研究城市出行模式，分析Trondheim的时空动态，提出数据预处理框架，探讨交通模式对比及公共交通使用情况，为可持续交通系统提供依据。
Intelligibility and First Passage Times In Complex Urban Networks
城市环境的拓扑结构可以用图形来表示。我们探讨了图表示的几个紧凑的城市模式的随机游动。在空间句法理论中，节点的局部属性（由连通性或递归时间限定）和节点的全局属性（在我们的方法中由第一次通过时间估计）之间的正关系被称为可理解性。我们的方法基于随机游走允许扩展到复杂网络和图论的整个域的概念的可理解性。
Exploring the effect of spatial scales in studying urban mobility pattern
本文利用新加坡公共交通流数据，研究空间尺度对重力模型解释城市出行模式的影响，发现存在最优中间尺度，且基于距离的聚合优于行政边界聚合，为城市与交通规划中的尺度选择提供了指导。
Exploring Complex Networks through Random Walks
大多数真实的复杂网络--比如蛋白质相互作用、社会联系、互联网--都只是部分地为我们所知和所用。虽然在许多情况下，探索这种网络的过程类似于随机游走，但研究和描述这种网络的节点和边缘如何有效地被不同的策略覆盖成为一个关键问题。与此同时，这是至关重要的，以推断如何以及可以拓扑测量，如平均节点度和平均聚类系数估计在这样的网络探索。本文通过考虑随机和Barabási-Albert（BA）网络模型来解决这些问题，这些模型通过三种类型的随机游走来探索不同的连通性：传统的，优先于未跟踪的边缘，优先于未访问的节点。得到了一系列相关的结果，包括具有相同大小和平均节点度的随机模型和BA模型允许相似的节点和边覆盖效率，确定了覆盖给定百分比的节点/边的随机行走步长与网络大小的线性缩放，以及BA网络上随机游动对平均节点度和聚类系数的估计往往导致严重偏差的结果。许多是这样的结果的理论和实践意义。
Random Walks Across Dimensions: Exploring Simplicial Complexes
本文提出一种新的算子来描述在单纯复形上的随机游走过程，允许游走者在不同维度的单纯形之间移动，通过嵌套结构在更高维度的有限结构中逐层扩展。游走者的渐近分布提供了一种自然的排名，以评估更高阶单纯形的重要性，并探讨了在存在随机传送的情况下最优搜索策略以及噪声与高阶结构之间的特殊相互作用。
Socioeconomic segregation is considered one of the main factors behind the emergence of large-scale inequalities in urban areas, and its characterisation is an active area of research in urban studies. There are currently many available measures of spatial segregation, but almost all of them either depend in non-trivial ways on the scale and size of the system under study, or mostly neglect the importance of large-scale spatial correlations, or depend on parameters which make it hard to compare different systems on equal grounds. We propose here two non-parametric measures of spatial variance …
Random walks on weighted networks: Exploring local and non-local navigation strategies
在本文中，我们提出了一个概述不同类型的随机游走策略的本地和非本地的无向连接网络上的过渡。我们提出了一个一般的方法来分析这些策略，定义的动态作为一个离散时间马尔可夫过程的转移概率表示在一个对称矩阵的权重。在第一部分中，我们描述了定义局部随机游走策略的权重矩阵，如正常随机游走、有偏随机游走、数字图像处理中的随机游走和最大熵随机游走。此外，我们探讨了非本地的随机游走，如网络上的Lévy航班，分数运输和应用程序的背景下，人类流动。明确的关系的平稳概率分布，平均首次通过时间和全球时间来表征随机行走策略的权重矩阵的元素和其各自的特征值和特征向量。最后，我们将结果应用于特定的本地和非本地随机游走策略的分析，我们讨论了它们的效率和能力，以探索不同类型的结构。我们的研究结果可以在相同的基础上研究和比较不同类型的随机游走策略的全局动态。
Urban systems are intrinsically complex, involving different dimensions and scales, and consequently various approaches and scientific disciplines. In that context, urban simulation models have been coined as essential for the construction of evidence-based and integrated urban sciences. This review and position paper synthesises previous work focused on coupling and integrating urban models on the one hand, and exploring and validating such simulation models on the other hand. These research directions are complementary basis for a research program towards the development of integrated urban …
Exploring complex networks by means of adaptive walkers
寻找有效的算法来探索大型网络，以恢复有关其结构的信息是一个开放的问题。在这里，我们通过提出一个模型来研究这一挑战，在该模型中，具有先前分配的家庭节点的随机步行者在固定的时间内通过网络进行导航。我们认为，如果步行者得到的信息收集回家，探索是成功的，否则，没有数据检索。因此，在每一个时间步，步行者，有一定的概率，有选择，要么回去接近他们的家或走得更远。我们发现，有一个最佳的解决方案，这个问题的平均信息检索和程度的家庭节点和设计的自适应策略的基础上的行为的随机步行者。最后，我们比较了不同的策略，出现在网络重建的背景下，从模型。我们的研究结果对于发现大规模网络中的未知连接具有一定的参考价值。
Exploring the relationship between the spatial distribution of roads and universal pattern of travel-route efficiency in urban road networks
本文通过绕行指数分析70个全球城市道路网络的空间分布，发现出行路线效率在城市径向位置上保持恒定且随角距离呈现标度坍缩的普遍模式，并揭示核心—边缘结构是产生该模式的原因。
Exploring Temporal Networks with Greedy Walks
时间网络具有各种各样的异质性，从事件序列的突发性到节点和链路激活时间之间的相关性。在本文中，我们将探索后者通过使用贪婪的步行作为探针的时间网络结构。给定一个时间网络（一个接触序列），贪婪遍历总是从第一个可用的接触点开始从一个节点到另一个节点。正因为如此，它们的结构对涉及节点集之间重复接触的时间拓扑模式特别敏感。与时间参考模型相比，这一点在它们每步的小覆盖范围中变得很明显-在经验时间网络中，由于相关的接触模式，贪婪的行走经常被困在小的节点集内。虽然这也可能发生在具有明显社区结构的静态网络中，但时间参考模型的使用将潜在的静态网络结构排除在等式之外，并表明观察结果存在纯粹的时间原因。对贪婪游动结构的进一步分析表明，节点对之间重复接触的突发序列是主导因素。然而，也有更大的模式，如非回溯贪婪遍历所示。我们进一步研究了贪婪行走的熵率，并表明与时间不相关的引用相比，原始数据中已访问节点的序列更具结构性和可预测性。总之，这些结果表明，在时间网络的相关时间拓扑模式的丰富性。
Exploring Crossing Times and Congestion Patterns at Scramble Intersections in Pedestrian Dynamics Models: A Statistical Analysis
针对全向十字路口的城市出行难题，提出行人动力学模型分析穿越时间统计特性，发现行人灵活性与密度是稳态行止转变的关键因素，并用定向移动性序参量加以阐释。
We study a new random search process: the \textit{taxi-drive}. The motivation for this process comes from urban sensing, in which sensors are mounted on moving vehicles such as taxis, allowing urban environments to be opportunistically monitored. Inspired by the movements of real taxis, the taxi-drive is composed of both random and regular parts; passengers are brought to randomly chosen locations via deterministic (i.e. shortest paths) routes. We show through a numerical study that this hybrid motion endows the taxi-drive with advantageous spreading properties. In particular, on certain graph…
Exploring the interplay between population profile and optimal routes in U.S. cities
该研究以美国60座主要城市为对象，探究人口分布与最优路径的相互作用，发现路线总距离符合城市规律、出行分布遵循Weibull函数，构建的人口点模式模型契合指数递减密度规律，揭示二者通过城市中心影响城市结构，为城市设计原理提供新视角。
Citizen science dataset on residents' urban heat perception in outdoor public spaces of climate-vulnerable neighborhoods
本研究联合14个机构与439名气候脆弱社区居民，通过热环境行走、传感器监测与问卷调查，构建了整合客观热环境数据与主观热感知的多维度数据集，为城市热相关研究与循证决策提供支撑。
As mitigating car traffic in cities has become paramount to abate climate change effects, fostering public transport in cities appears ever-more appealing. A key ingredient in that purpose is easy access to mass rapid transit (MRT) systems. So far, we have however few empirical estimates of the coverage of MRT in urban areas, computed as the share of people living in MRT catchment areas, say for instance within walking distance. In this work, we clarify a universal definition of such a metrics, the "People Near Transit (PNT)", and present measures of this quantity for 85 urban areas in OECD co…
Exploring Low-degree Nodes First Accelerates Network Exploration
我们考虑类Web网络上的信息扩散以及随机游走如何模拟它。在这个领域中研究得很好的问题是部分覆盖时间，即，随机游走器访问网络节点的给定部分所需的预期步数的计算。我们注意到，一些最快的解决方案实际上需要节点完全了解其邻居的度分布，这在许多实际情况下是无法获得的，例如，出于隐私原因。因此，我们引入一个版本的封面问题，考虑这样的限制：部分覆盖时间与预算。预算是对可以检查其程度的邻居数量的限制;我们已经从文献中调整了最优随机游走策略，以在这样的预算下运行。我们的解决方案被称为最小度（MD），本质上，它使随机游走者倾向于首先访问网络的外围区域。在六个真实数据集上进行的广泛基准测试证明，-也许是违反直觉的策略-MD策略实际上是非常有竞争力的。最先进的掩护算法
Random walk centrality in interconnected multilayer networks
针对互连多层网络中节点中心性难以定义的问题，本文基于张量形式体系扩展随机游走介数与接近中心性，并用解析结果验证数值一致性。
Proximity-based cities emit less mobility-driven CO$_2$
通过分析全球近400个城市的数据，发现服务设施靠近居民的区域人均交通碳排放更低，并量化了优化服务布局可实现的减排潜力。
Mobility and Transit Segregation in Urban Spaces
本文结合交通网络、便利设施访问和人口普查数据构建隔离度量框架，发现居住隔离社区的交通使用与便利设施访问也呈现类似隔离，并揭示交通服务不平等如何限制弱势社区居民的机会可达性，强调应从动态交通视角理解隔离并关注其造成的不利循环。
How liveable are London's 15-minute neighbourhoods? Exploring liveability profiles and active travel patterns in London
本研究构建大伦敦地区宜居性指数，基于15分钟城市原则，发现高宜居性社区集中于内城，且宜居性与人流量正相关，为衡量社区宜居性提供新视角。
Weak nodes detection in urban transport systems: Planning for resilience in Singapore
描述人类流动性的大量数据集的可用性提供了设计模拟工具的可能性，以监测和提高运输系统应对自然和人为灾害（如洪水、恐怖袭击等）等创伤性事件的复原力。在这个角度来看，我们提出了ACHILLES，一个应用程序，通过一个多路复用的网络表示的基础上的移动数据，在一个给定的交通系统模式来模拟人们的运动。ACHILLES是一个基于网络的应用程序，它提供了一个易于使用的界面，可以探索城市中每个城市区域的流动性和连通性，以及可视化由于增加或删除交通模式，城市区域和单一站点而导致的交通系统变化。值得注意的是，我们的应用程序允许用户通过识别其最薄弱的节点，即城市的阿喀琉斯之踵，参考古希腊神话，评估整体弹性的交通网络。为了证明ACHILLES对人道主义援助的影响，我们考虑将其应用于现实世界的场景，探索新加坡的人员流动性，以应对洪水预防。
Bike-sharing has received considerable practice and research attention over the past decade. As a manpower-driven transportation mode, it seems more sensitive to trip length, since one could take a shared bike to a destinated place where is too far to walk, or choose it for simply replacing walking when going to a nearby place. However, little research has paid attention to it, i.e., the differentiated effects of built environment on the bike-sharing demand with trip lengths. To fill the gap, this paper identifies a threshold of bike-sharing trip lengths from bike-sharing trace data, and emplo…
Random Walks on Multiplex Networks
多路复用网络正受到越来越多的关注，因为它们允许同时在多个层上对网络代理之间的关系进行建模。在这篇补充材料的论文“导航性的互联网络下的随机故障”，我们扩展了著名的随机游动的复用，我们介绍了一种新的类型的行走，只能存在于复用。我们推导出精确的表达式的顶点占用时间和覆盖。最后，我们展示了如何在探索多重关键取决于底层的拓扑结构的层，它们的相互连接的重量和采取的策略走的效率。
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