Quantifying Life Quality as Walkability on Urban Networks: The Case of Budapest
城市的生活质量与出行选择以及人们获得不同服务和景点的容易程度密切相关。步行基础设施网络是城市社会生活的支柱。虽然有许多方法可以量化生活质量，但大多数都没有具体考虑城市的步行能力，而是提供了一个城市范围的衡量标准。在这里，我们开发了一种数据驱动的，基于网络的方法来量化城市的宜居性。我们引入了一个生活质量指数（LQI）的基础上，行人可达性的设施和服务，安全和环境变量。我们的计算方法概述了以更细粒度衡量生活质量的新方法，这对城市规划者，城市官员和利益相关者来说可能是有价值的。我们将数据驱动的方法应用于布达佩斯，但由于强调在线和易于获得的定量数据，因此该方法可以推广并适用于任何城市。
2020-06-04 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
Quantifying long-term evolution of intra-urban spatial interactions
了解城市交通基础设施的变化对其空间相互作用的长期影响仍然是一个挑战。困难的原因是，实际影响可能无法在静态或汇总流动性措施中显示出来，因为这些措施对扰动非常强大。更普遍地说，缺乏纵向、横截面数据来证明在有意义的城市尺度上空间相互作用的演变，也阻碍了我们评估移动指标的敏感性，限制了我们深入了解城市移动性演变的能力。使用非常大的流动性记录分布在三年内，我们量化的影响完成了地铁线路延伸：在新加坡的环线（CCL）。我们发现，项目完成前后，常用的运动指标几乎相同。然而，在比较跨年的时间群落结构，我们观察到受影响的地理区域的空间重组显着差异。CCL的建成使旅行者能够以更低的交通成本重新确定他们想要的目的地，使社区结构更加一致。这些局部变化是动态的，并且在短时间尺度上具有特征，为我们提供了一种不同的方法来识别和分析新基础设施对城市及其演变动态的长期影响。
2014-11-26 cs.SI physics.soc-ph
Scale-adjusted metrics for predicting the evolution of urban indicators and quantifying the performance of cities
目前，世界上一半以上的人口居住在城市，预计到2050年，这一数字将达到三分之二。由于城市科学特征的相关性和前所未有的数据量，学者们最近沉浸在这个话题中，最引人注目和普遍的发现之一是发现了几个城市指标和人口规模之间的强大异速生长比例律。尽管如此，大多数政府报告和一些学术著作仍然忽略了这些非线性，经常分析城市指标的原始值或人均值，这种做法实际上使城市指标偏向于小城市或大城市，这取决于我们是否有超线性或次线性异速生长。通过遵循Bettencourt等人的想法，我们通过评估城市指标的实际值与人口规模异速生长预期值之间的差异来解释这种偏差。我们表明，这种规模调整的度量提供了一个更适当的/翔实的总结城市指标的演变，并揭示了模式，不出现在从巴西城市获得的指标的人均值的演变。我们还表明，这些规模调整的指标与他们的过去值的线性对应关系，他们也显示互相关。简单的线性模型可以解释31%-97%的观测数据方差，并且在将城市分组在异速生长定律之上和之下时，可以正确地再现尺度调整指标的平均值。我们进一步采用这些模型来预测城市指标的未来值，并通过可视化预测的变化，我们验证了空间集群的出现，其特征在于巴西领土的地区，我们预计在城市指标的值增加或减少。
2015-07-18 physics.data-an physics.soc-ph
Quantifying Urban Road Network Vulnerability and Resilience to Attacks
互联和自动驾驶汽车的兴起，加上物联网和互联表面的普及，导致了新的复杂网络风险的出现。内部车辆网络缺乏加密和身份验证被广泛认为是网络安全专家、汽车和OEM制造商关注的问题。随着网络安全事件的增加和展示不同车辆漏洞的示威活动的增加，这种担忧只会越来越严重，这使得完全保护车辆免受网络攻击几乎是不可能的。特别令人担忧的是，大规模车辆网络攻击可能会蔓延到作为城市生命线的交通网络。在这里，我们开发了一个基于复杂网络理论，交通流和新的数据技术的框架，以量化城市规模的交通网络攻击的脆弱性。将我们的框架应用于波士顿的道路网络表明，对一小部分节点的有针对性的攻击会导致不成比例的更大的路线中断。我们开发了一个早期检测框架，根据收集的多维交通流量，事件和社交媒体数据集来量化实时风险。我们的研究结果说明了一种基于效果的方法，通过通知，智能车辆代理的交通网络防御。
2021-03-23 cond-mat.soft physics.soc-ph
Quantifying Traffic Patterns with Percolation Theory: A Case Study of Seoul Roads
本研究运用渗流理论分析首尔交通动态，通过相变点$q_c$与费舍尔指数$τ$刻画交通系统特征，发现高峰时段指标呈低维行为，权重关联影响交通状态形成，为评估交通韧性、优化城市交通提供了综合框架。
2025-02-24 physics.soc-ph
Quantifying the sensing power of crowd-sourced vehicle fleets
传感器可以测量空气质量、交通拥堵和城市环境的其他方面。它们提供的精细诊断信息可以帮助城市管理者监测城市的健康状况。最近，已经提出了一种“驾车路过”的范例，其中传感器被部署在第三方车辆上，以低成本实现广泛的覆盖。驾车路过感测的研究主要集中在传感器工程上，但一个关键问题仍未探索：需要多少车辆才能充分扫描一个城市？在这里，我们通过分析出租车车队的感应功率来解决这个问题。出租车在城市中数量众多，通常配备有一些传感技术（例如GPS），是传感器的天然宿主。我们的策略是将驾车感应视为一个传播过程，在这个过程中，随着配备传感器的出租车在城市街道上扩散，感应到的地形面积会扩大。与出租车运动的简单模型相结合，这个类比让我们可以分析确定一天中出租车车队在城市街道网络中所占的比例。我们的研究结果与从九个主要城市获得的出租车数据一致，并揭示了一个非常小的数量的出租车可以扫描大量的街道。这一发现似乎具有普遍性，表明它适用于本文所分析的城市以外的城市。此外，由于出租车运动结合了随机性和规律性（乘客的目的地是随机的，但到达目的地的路线是确定的），出租车车队的传播特性是不寻常的;与随机行走形成鲜明对比的是，我们的出租车模型的稳态密度服从齐普夫定律，与经验出租车数据一致。我们的研究结果对市议员、智慧城市设计师和其他城市决策者有直接的实用价值。
2018-11-26 physics.soc-ph
Analyzing urban scaling laws in the United States over 115 years
城市属性与人口之间的比例关系是城市增长的一个普遍现象。然而，由于定义城市边界的挑战和缺乏历史数据来研究城市在时间和空间上的动态，量化这些关系并理解其理论基础是困难的。为了解决这个问题，我们分析了在前所未有的115年中，使用dasymetrically精炼的历史人口估计，历史城市道路网络模型和多时相的定居点数据来定义动态的城市边界的基础上定居密度的城市基础设施和人口之间的缩放。我们证明了最清楚的证据，城市缩放指数可以密切配合理论模型超过一个世纪，如果城市被定义为密集的解决补丁。尽管与理论的密切定量协议，经验的缩放关系出乎意料地不同地区。与此同时，我们对标度系数的分析表明，2015年的城市比1900年人口相当的城市使用更多的开发土地和道路公里数，这对城市发展和当地环境产生了严重影响。总的来说，我们的研究结果提供了一种新的方式来研究城市系统的基础上，新的，地史数据。
2023-01-29 physics.soc-ph
Unveiling City Jam-prints of Urban Traffic based on Jam Patterns
本研究基于拥堵树模型分析中国多城市交通拥堵数据，发现拥堵成本的日分布呈幂律规律，提出可作为城市交通指纹的拥堵印记，为交通系统可靠性量化与管理优化提供支撑。
2024-01-27 physics.soc-ph
The cost of connectivity: Network tradeoffs in subway expansion and historic street preservation
University of Michigan – Ann Arbor（密歇根大学安娜堡分校）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；Guangzhou University（广州大学）；South China Agricultural University（华南农业大学）
本研究以广州拆历史街区建地铁站为案例，从网络视角量化社会成本，发现拆迁损害本地社交联结与记忆且出行收益多惠及外地乘客，提出基于网络的框架以审视城市交通基建扩张中的不平等问题。
2026-10-20 physics.soc-ph
Toward a Hybrid Digital Twin of Society: Quantifying Cognitive-Spatial Linkages Through Online-Offline Feedback Networks
Informatics Institute, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学信息学研究所）；Institute of Empirical Studies, ELTE Faculty of Social Sciences（ELT社会科学院实证研究所）
提出反馈网络框架，利用同一用户的谷歌搜索和位置历史数据，分析在线搜索与离线出行行为的协同演化，发现在线探索比离线移动更集中，且零售和商业服务存在稳定的认知-空间行为循环。
2026-06-29 physics.soc-ph
Statistical Perspectives on Urban Inequality: A Systematic Review of GIS-Based Methodologies and Applications
本文系统综述了1996至2024年间201篇基于GIS的城市不平等研究，识别出可达性、绿地等五大主题，指出统计与网络方法的关键作用，并提出了提升统计严谨性与政策相关性的研究建议。
2025-08-05 physics.soc-ph
Quantifying Location Sociality
基于地理位置的社交网络的出现为研究人类流动与社会关系之间的相互作用提供了前所未有的机会。这项工作是量化一个地点是否适合进行社会活动的一个步骤，这个概念被命名为地点社会性。能够量化位置的社会性创造了实际的机会，如城市规划和位置推荐。为了量化一个位置的社会性，我们提出了一个混合模型的HITS和PageRank异构网络连接用户和位置。通过利用纽约和洛杉矶的Instagram用户生成的数百万个签到数据，我们研究了位置社交性与几个位置属性之间的关系，包括位置类别，评级和受欢迎程度。我们还进行了两个案例研究，即，友谊预测和位置推荐，实验结果表明，我们的量化的有用性。
2017-09-04 cs.SI physics.soc-ph
Hyperuniform organization in human settlements
本文通过分析不同地区聚落位置，发现城市系统呈现无序超均匀性，并提出基于空间匹配与竞争的增长模型，解释聚落向超均匀性演化并预测重尾人口分布，揭示社会、物理和生物系统空间组织的普适性。
2023-07-04 physics.soc-ph
Decoding the city: multiscale spatial information of urban income
本文提出基于统计学习理论的多尺度空间信息量化方法，通过分析900多个美国都市区收入分布，揭示空间选择的收入依赖性及社区差异。
2025-09-26 nlin.AO physics.soc-ph
Is segregation encoded in urban form? An entropy-based analysis
本文基于熵分析探讨城市形态是否编码种族隔离，发现高熵城市形态与收入分布和隔离程度存在非线性关系，揭示了城市形态作为隔离信号和载体的作用。
2026-04-19 cs.IT math.IT physics.soc-ph
Quantifying world geography as seen through the lens of Soviet propaganda
针对文化数据中地理呈现的偏见问题，提出定量-定性混合程序，结合定量城市科学理念分析苏联《Novosti Dnya》新闻片语料库，发现城市代表性与规模超线性相关且受专业化和地理位置影响，可系统识别并量化苏联宣传强调的地理区域。
2025-11-12 cond-mat.stat-mech econ.EM physics.soc-ph
On the importance of trip destination for modeling individual human mobility patterns
深入了解人类流动模式并能够准确再现这些模式，在从公共卫生到交通和城市规划的广泛应用中至关重要。尽管如此，在最近的文献中可以找到的个人移动模型中，没有考虑到个人在旅行中投入的努力与其目的重要性之间的关系。在这里，我们通过引入一个模型来解决这个问题，该模型假设旅行的重要性和旅行的距离之间的关系。在大多数实际情况下，量化这种重要性是不可能的。我们通过关注购物旅行（我们有经验数据）并将商品价格作为代理来克服这一困难。我们的模型能够再现经验观察到的旅行距离的长尾分布，并解释数据中发现的旅行距离和项目价值之间的比例关系。
2020-10-14 physics.soc-ph
