Disadvantaged Communities Have Lower Access to Urban Infrastructure
空间可达性的差异与城市社区之间日益严重的不平等密切相关。由于提高某些社区的无障碍水平可以为他们提供向上的社会流动性，并解决城市中的社会排斥和不平等问题，因此必须了解城市社区空间无障碍的性质和分布。为了支持决策者在城市政策干预中实现包容性和公平性，我们提出了一个开源和数据驱动的框架，以了解不同人口统计数据之间基础设施无障碍的空间性质。我们发现，在任何城市（54个城市）的基础设施的广泛的可访问性收敛到齐普夫定律，这表明不平等也出现在这些城市的增长过程成正比。然后，评估这些城市的社会经济集群的城市配置文件之间的空间不平等，我们发现城市社区明显隔离沿社会和空间线。我们发现，少数民族比例较大、收入较低、拥有大学学位的人数相对较少的人群的可及性得分较低。这些研究结果表明，我们提出的可重复的框架可能有助于理解导致空间不平等的过程，并支持城市制定有针对性的措施，以解决某些贫困社区的不平等问题。
2022-03-25 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
Cybernetic Cities: Designing and controlling adaptive and robust urban systems
Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学应用数学和系统研究所）；Centro de Ciencias de la Complejidad, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学复杂性科学中心）；SENSEable City Lab, Massachusetts Institute of Technology, USA（美国麻省理工学院感知城市实验室）；MoBS Lab, Network Science Institute, Northeastern University, USA（美国东北大学网络科学研究所移动生物系统实验室）；ITMO University, Russian Federation（俄罗斯联邦ITMO大学）；Lakeside Labs GmbH, Klagenfurt am Wörthersee, Austria（奥地利克拉根福沃尔特湖湖畔实验室有限公司）；Istituto di Informatica e Telematica, CNR, Italy（意大利国家研究委员会信息学与电信学研究所）
本文提出将城市视为控制系统，通过信息、算法和代理来提升城市适应性和鲁棒性，强调技术应用方式的重要性。
2022-02-15 cs.CY nlin.AO physics.soc-ph
Indexical Cities: Articulating Personal Models of Urban Preference with Geotagged Data
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
如何在去过一个城市或社区之前评估喜欢那里的潜力。迄今为止，城市质量的概念一直与全球城市排名有关，在全球城市排名中，根据给定参数的网格对城市进行评价，或者与经验和社会学方法有关，通常受到现有信息量的限制。利用最先进的机器学习技术和来自不同城市文化的数千张地理标记卫星和透视图像，这项研究描述了城市空间中的个人偏好，并预测了特定观察者未知的可爱地方。与大多数城市感知研究不同，我们的目的不是以任何方式提供一个客观的衡量城市质量的标准，而是描绘个人对城市或城市指数的看法。
2020-01-23 cs.AI cs.CY
Deciphering Urban Morphogenesis: A Morphospace Approach
本文提出一种融合城市理论、形态空间概念与考古证据的混合方法，将城市形态发生视为在密度、渗透性和信息维度上受筛选过程支配的形态空间轨迹，用以解释城市如何作为支持复杂社会功能的平衡方案而出现和演化。
2024-11-25 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
Translating cities: the use of digital technologies in urban environments
自20世纪50年代以来，计算机模型和信息系统一直用于城市规划和设计。从那时起，他们的分析和解决问题的能力大幅提高，硬件和软件能够管理大量数据。21世纪初，数据可视化和直观的软件产品带来了更好的技术，如今它们被用于设计和操纵高度复杂的城市系统。然而，本体论和认识论的问题仍然是关于城市环境的性质。我们对城市了解多少？城市到底是什么？哪些理论模型可以应用于城市研究？如何将城市转化为数据？什么样的信息才是真正重要的，我们想与他们沟通什么？计算机建模对城市规划和设计有什么影响？本文回顾了数字技术如何被用来塑造我们对城市的理解，以及它们如何影响城市的设计和规划。本文的出发点是对19世纪现代规划的出现进行审视，当时城市成为一门科学。一系列的理论和概念的城市形态和城市发展在二十世纪将提出，然后连接到第一次调查涉及使用计算机建模和规划。本文最后围绕计算和城市理论的相互作用进行了一些讨论。
2013-05-07 cs.CY
Emotions make cities live. Towards mapping emotions of older adults on urban space
理解人与城市空间之间的互动对于包容性决策过程至关重要。智能手机和社交媒体可以成为关于城市空间的行为和声明数据的丰富来源，但它可能会排除老年人的声音。本文提出的平台试图解决这一问题。提出了一种基于Pluchik情感轮的通用标注机制。对平台的可用性进行了测试，并提出了进一步研究的方向。
2017-06-30 cs.CY
Urban morphology meets deep learning: Exploring urban forms in one million cities, town and villages across the planet
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
城市形态研究是城市规划/设计研究的一个重要领域，有助于我们理解城市的功能和演变。然而，经典的方法是基于非常有限的观察和不一致的方法。作为替代方案，一方面开放街道地图等大量城市数据汇集的可用性，另一方面机器学习方法的最新进展，如深度学习技术，为在全球范围内自动调查城市形态开辟了新的可能性。在这项工作中，通过收集世界各地100多万个城市、城镇和村庄的街道网络的大型数据集，我们首次训练了一个深度卷积自动编码器，它自动学习城市形态的层次结构，并通过密集和可比的向量来表示它们。我们展示了如何学习城市矢量可以用于不同的调查。使用学习的城市矢量，人们可以很容易地找到和比较世界各地类似的城市形式，考虑其整体空间结构和其他因素，如方向，图形结构，密度和局部变形。进一步的聚类分析揭示了全球城市形态主要模式的分布情况。
2017-09-12 cs.CV cs.CY
Local Betweenness Centrality Analysis of 30 European Cities
通过分析城市街道网络，探讨了城市形态和城市的社会经济方面。为了分析网络，经常使用中心性指数的几种变化。然而，其性质尚未得到广泛的研究，从而导致缺乏强大的可视化方法的城市道路网络特性。为了填补这一空白，我们建议使用一组本地介数中心和一个新的简单而强大的可视化方法。通过分析30个欧洲城市，我们发现，我们的方法说明了城市的共同结构：对长途运输重要的路段集中在较大的街道上，而对短途运输重要的路段则在CBD，历史或住宅区周围形成集群。定量分析证实了这些结论。我们的研究结果有助于城市规划者和决策者了解城市的现状并做出明智的决策。
2021-03-21 cs.CY physics.soc-ph
Toward Trustworthy Urban IT Systems: The Bright and Dark Sides of Smart City Development
在以信息和通信技术为基础的智慧城市中，市民和各种IT系统和谐地相互操作。发展已久的云计算和物联网技术正在让现代城市变得更加智能。智慧城市可以对公民产生积极影响，但也可能使城市变得危险。今天，随着智慧城市的出现，本文着眼于光明和黑暗的一面，并为支持IT专业人员以及参与城市设计和开发的非IT专家的工作相关任务提供了基础。
2021-07-20 cs.CY
Urban Visual Intelligence: Studying Cities with AI and Street-level Imagery
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Nanjing Normal University（南京师范大学）；Peking University（北京大学）；University College London（伦敦大学学院）
本文回顾城市视觉研究文献，提出“城市视觉智能”框架，阐述AI与街景图像如何重塑城市感知与测量，助力检验经典理论并创造符合人类行为的环境。
2023-06-17 cs.CV cs.CY
To Assess the Impact of Smart Cities on Urbanization Patterns in the United States
本文结合城市复杂性理论与混合方法调查美国智慧城市建设，发现技术、政策、环境和社会经济因素显著影响城市化模式，可为城市战略规划提供依据。
2025-03-14 cs.CY cs.ET
Neural Embeddings of Urban Big Data Reveal Emergent Structures in Cities
Texas A&M University（德克萨斯A&M大学）
在这项研究中，我们建议使用神经嵌入模型图神经网络（GNN）-利用城市地区的异质性特征及其相互作用所捕获的人类流动网络，以获得这些地区的矢量表示。使用来自美国16个大都市县数百万聚合和匿名手机用户的大规模高分辨率移动数据集，我们证明了我们的嵌入编码与城市组件（如设施分布）和人口属性和活动相关的功能之间的复杂关系。利用聚类表示法和同一聚类中城市区域的共有特征，度量了从城市中心到郊区各方向的空间梯度。此外，我们还发现，在不同县训练的模型生成的嵌入可以捕获另一个县50%至60%的新兴空间结构，使我们能够以定量的方式进行跨县比较。我们基于GNN的框架克服了以前用于检查空间结构的方法的局限性，并且具有高度的可扩展性。研究结果揭示了城市各组成部分之间的非线性关系和各向异性的空间梯度在城市。由于所确定的空间结构和梯度捕捉到了各种机制的综合影响，如隔离，不同的设施分布，和人类流动，研究结果可以帮助确定当前城市结构的局限性，为规划决策和政策提供信息。此外，该模型和研究结果通过综合理解城市组成部分与人口活动和属性之间的复杂相互作用如何塑造城市空间结构，为城市规划，工程和社会科学的各种研究奠定了基础。
2021-10-24 cs.AI cs.CY physics.soc-ph
Urban Complexity through Vision Intelligence: Variance, Gradients, and Correlations across Six Italian Cities
本文提出一种可扩展方法，利用街景图像和城市视觉智能系统分析意大利六座城市的路面状况指数（PCI）等质量指标，量化结构异质性与跨指标相关性，发现城市梯度弱且立面质量与绿化正相关，为城市结构分析提供新手段。
2025-11-12 cs.CY physics.soc-ph
Growing Urban Bicycle Networks
骑自行车是解决不可持续的城市交通系统的一个有前途的办法。然而，普遍的自行车网络发展遵循缓慢和分段的过程，没有考虑到交通网络的结构复杂性。在这里，我们系统地探讨了城市自行车网络发展的拓扑限制。对于62个城市，我们研究了在城市街道网络上路由的任意一组点之间生长合成自行车网络的不同变化。我们发现，最初的投资回报率下降，直到一个临界值，对可持续的城市规划造成根本性的影响：城市必须以正确的增长战略投资于自行车网络，并持续超过临界质量。我们还发现，在城市中，与发达的现有自行车网络的综合增长网络的明显重叠，表明我们的模型反映了现实。从无到有不断发展的网络使我们的方法成为可持续城市自行车网络规划的一个普遍适用的起点，具有最低的数据要求。
2022-04-17 cs.CY physics.soc-ph
superblockify: A Python Package for Automated Generation, Visualization, and Analysis of Potential Superblocks in Cities
superblockify是一个Python包，用于将城市街道网络自动划分为超级街区，提供可视化与分析功能，支持规划者与数据科学家评估划分方案。
2024-04-23 cs.CY physics.soc-ph
Metaverse in Smart Cities: Transforming Urban Life and Governance
University of Thessaly（色萨利大学）
通过系统文献综述，研究元宇宙驱动的解决方案如何影响城市经济转型、治理、交通、可持续性和社会互动，并基于案例提出整合框架。
2026-04-21 cs.CY
"This (Smart) Town Ain't Big Enough": Smart Small Towns and Digital Twins for Sustainable Urban and Regional Development
SCiNDTiLA项目利用数字孪生、复杂性理论和计算社会科学方法，将奥地利城镇和区域建模为智慧城市/区域，为较小规模城市与非城市环境提供可持续治理路线图。
2023-08-09 cs.CY
Spatiotemporal gender differences in urban vibrancy
该研究利用意大利七大城市手机呼叫详细记录数据，通过空间模型分析城市特征对男女活力差异的直接与溢出效应，揭示了性别差异与兴趣点、交通网络及正负空间溢出的关联，为促进城市公平提供依据。
2023-10-11 cs.CY physics.soc-ph
Unveiling social vibrancy in urban spaces with app usage
本研究利用法国18个城市的高分辨率移动应用流量数据和OpenStreetMap兴趣点，开发了基于相似性的多维应用使用时间序列分类方法，揭示了城市空间行为原型及其与城市活力特征的关联。
2024-12-19 cs.CY
How will AI and automation transform society and cities?
在日益加剧的焦虑和关于人工智能对社会影响的讨论的背景下，我在这篇文章中探讨了人工智能和自动化引发当前资本主义精英和新兴“创造阶级”（研发科学家，工程师，业务开发人员等）之间新的社会冲突的结构可能性，以及这种冲突如何造成社会紧张并改变城市空间。通过借鉴17- 18世纪欧洲贵族和新兴资产阶级之间结构相似的冲突，这种冲突对当时城市的社会，空间和权力景观的影响，以及当前城市地理学的趋势，本文概述了在不断变化的生产和消费经济下城市转型的前景。
2020-11-22 cs.CY
Roofpedia: Automatic mapping of green and solar roofs for an open roofscape registry and evaluation of urban sustainability
可持续屋顶，如绿色植物和光伏板，有助于减少城市碳足迹的路线图。然而，对可持续城市屋顶景观的研究主要集中在其潜力上，并且受到数据稀缺的阻碍，限制了我们对其当前内容，空间分布和时间演变的理解。为了解决这个问题，我们介绍了Roofpedia，一套三个贡献：（i）从卫星图像自动映射相关的城市屋顶类型;（ii）一个开放的屋顶注册表，映射17个城市超过100万座建筑物的太阳能和绿色屋顶的空间分布和面积;及（iii）Roofpedia Index，一项由注册处衍生的指数，以太阳能及绿色屋顶渗透率方面的可持续屋顶景观程度为基准。该项目部分受到街道绿化对应物"Treepedia"的启发，通过结合深度学习和地理空间技术的多步骤管道实现，展示了自动化方法的可行性，该方法在城市中成功推广，在某些城市中检测可持续屋顶的准确性高达100%。我们以交互式地图和开放数据集的形式提供我们的结果，以便我们的工作可以帮助研究人员，地方政府和公众揭示城市可持续屋顶的模式，跟踪和监测屋顶的当前使用情况，补充对其潜力的研究，评估现有激励措施的有效性，验证补贴的使用和气候承诺的履行情况，估计城市的碳抵消能力，并最终支持更好的政策和战略，以更多地采用有助于城市可持续发展的文书。
2021-06-24 cs.CY
Urban AI Governance Must Embed Legal Reasonableness for Democratic and Sustainable Cities
本文提出城市合理性层（URL）框架，将法律“理性人”标准嵌入市政人工智能治理，通过参与式规范制定和情景分析协调自动化与民主价值，为可持续城市治理提供探索性架构。
2025-08-16 cs.CY
Abundance and Economic diversity as a descriptor of cities' economic complexity
C3, UNAM（墨西哥国立自治大学）；Birkbeck, University of London（伦敦大学伯贝克学院）；SUNY Binghampton（纽约州立大学宾汉姆顿分校）
本文提出基于丰富性、多样性和持续时间的框架，用于评估城市经济复杂性与韧性，揭示了城市空间中的非线性动态及多中心重构趋势。
2026-01-27 cs.CY physics.soc-ph stat.AP
The Role of Urban Form in the Performance of Shared Automated Vehicles
近年来，共享自动驾驶汽车（SAVs）技术取得了显著进步。然而，现有的SAV研究主要集中在系统设计，而有限的研究探讨了外生变量，特别是城市形态，对SAV性能的影响。因此，目前还不清楚什么关键的城市形态测量可能会影响SAV系统的可持续性。本研究通过使用从286个城市收集的数据进行模拟实验，填补了研究空白。本研究确定了关键的城市形态测量与模拟SAV性能使用固定效应回归模型。研究结果表明，SAVs是更有效的，并产生更少的VMT在密集的城市与更多的连接网络和多样化的土地利用发展模式。模型结果可以帮助提供有关土地使用和交通政策的见解，以遏制未来SAV的不利影响，并将现有的SAV模拟结果推广到美国其他城市。
2020-12-02 cs.CY
Transforming Crises into Opportunities: From Chaos to Urban Antifragility
Universitat Politècnica de Catalunya-BarcelonaTech（加泰罗尼亚理工大学）；Southern Denmark University（南丹麦大学）
本文通过实证研究验证了城市反脆弱理论，发现创新和技术增强的韧性是最佳响应类型，六个城市符合反脆弱标准，并提出基于SDG的操作模型指导城市转型。
2026-01-15 cs.CY econ.GN math.ST
Smart Urban Mobility: When Mobility Systems Meet Smart Data
世界各地的城市正在急剧扩张，到2050年，城市人口增长将达到近25亿人，道路交通增长将超过12亿辆汽车。在欧洲，交通运输部门的经济贡献占国内生产总值的5%，在美国，交通运输部门的平均成本为4820.5亿美元。这些数字表明工业城市的迅速崛起，以及从传统城市向智慧城市转变的迫切需要。本文概述了不同的方法和技术，例如智能交通系统（ITS），它利用通信技术来帮助维护道路使用者在驾驶时的安全，并通过优化控制系统来支持自动驾驶。当与精确的人工智能模型相结合时，ITS的作用得到加强，这些模型用于优化城市规划，分析人群行为和预测交通状况。由于数十亿用户通过使用新技术和在线社交媒体生成的大量移动数据的存在，人工智能驱动的ITS正在成为可能。城市规划的优化提高了车辆的路径选择能力，解决了交通拥堵问题，如本文所讨论的。从生态的角度来看，我们讨论的措施和激励措施，以促进使用的流动性系统。我们还强调政治意愿在促进交通部门开放数据方面的作用，认为这是开发城市变得更健康和更可持续所需的技术解决方案的重要组成部分。
2020-05-09 cs.CY cs.NI
The Role of Smart Cities in Ethical Design Framework
本文探讨智能城市在伦理设计框架中的作用，通过理论分析和案例研究，提出监管沙盒、参与式治理等策略，以促进包容性和伦理化的城市发展。
2025-12-06 cs.CY
Evaluating the Quality of Open Building Datasets for Mapping Urban Inequality: A Comparative Analysis Across 5 Cities
本研究通过IoU、重叠分析和位置精度算法，比较Google与Microsoft的AI开放建筑数据集和OSM在5个城市的质量与偏差，发现结构化城市对齐度高，非正规区域代表性不足，并揭示建筑尺寸分布可能反映全球社会经济差距。
2025-08-18 cs.CY cs.DB
