城市可达性与设施分布规律的解构

论大城市地下系统的效率

On the Efficiency of Underground Systems in Large Cities

我们报告的分析，在大城市，这是说明相对于伦敦和巴黎的不同地点之间的可达性。各自的地下系统在促进更统一的访问不同的地方的影响也进行了量化和调查。它表明，伦敦和巴黎有显着不同的模式的可访问性，作为伦敦的桥梁和大型公园的数量的结果，并在这两种情况下，各自的地下系统意味着在一般增加的可访问性。

2009-11-11physics.comp-phphysics.soc-ph

街道网络中心性随城市人口的标度关系

Scaling of Street Network Centrality with City Population

研究分析5,000多座巴西城市，揭示街道网络平均接近中心性随人口呈 $N^{-0.38}$ 亚线性标度，并结合 Molinero & Thurner 模型解释扩张中的效率与可达性权衡。

2025-02-18physics.soc-ph

塑造理想城市：城市乌托邦的图形表示

Shaping ideal cities: the graph representation of the urban utopia

理想的文艺复兴城市被设计成一个星形的堡垒，街道和广场被组织起来以加快人们和士兵的移动。对称性和可达性是城市空间组织的主要特征。由此产生的城市是分层的，并不总是保证最佳程度的连接。我们继承空间语法在空间图表示属性定义中所做的工作，介绍了一种从欧几里得表示、相应的线图以及具有相同城市功能的节点的收缩来计算城市图的方法。我们分析了五个历史城市的城市图形：Vitry le François，Avola，Neuf Escherach，Grammichele和Palmicheva，并将分析结果与空间句法的相应结果进行了比较。光谱间隙和相对不对称分布的分析表明，这些城市的结构相似。不规则或网状的住房结构似乎比规则的网格更能确保连通性和可达性。然而，最外围的街道确保了连通性，这些街道在空间句法表达中扮演着边缘角色。

2016-08-27physics.soc-ph

揭示城市的核心—边缘结构

Revealing the core-periphery structure of cities

本文基于POI空间分布并引入径向分布函数，提出一种结合本地与远程获取的城市可达性度量，以识别城市核心、次级核心和边缘结构并揭示服务获取不平等。

2024-10-28physics.soc-ph

弱势社区获得城市基础设施的机会较低

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。

2022-03-25cs.CYcs.SIphysics.soc-ph

紧凑的15分钟城市更绿色

Compact 15-minute cities exhibit lower carbon intensity in urban transport

Sapienza Univ. of Rome（罗马大学）；Sony Computer Science Laboratories - Rome（索尼计算机实验室-罗马）；Centro Ricerche Enrico Fermi (CREF)（恩里科·费米研究中心）；Complexity Science Hub（复杂性科学中心）；University of Fortaleza（福塔莱萨大学）

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。

2026-06-04physics.data-anphysics.soc-ph

将社会资本与城市基础设施网络相结合以建设更具韧性的城市

Integrating social capital with urban infrastructure networks for more resilient cities

本文提出整合社会资本与物理基础设施的视角，通过实证测量和级联故障模拟分析城市物理层与社会层之间的反馈机制，以优化灾害救援响应并提升城市韧性。

2025-02-10physics.soc-ph

城市地区无障碍和不平等措施的总得分

General scores for accessibility and inequality measures in urban areas

在过去的几十年里，城市增长的加速导致了前所未有的城市互动和相互依存程度。这种情况要求科学界做出重大努力，提出有吸引力和有意义的可视化和可访问的场景模拟引擎。本文件提供了一个贡献，在这个方向上提供一般方法来评估城市的基础上，公共交通数据的可达性。通过等时线的概念，提出的可达性量衡量交通系统在连接城市系统中的地点和人的性能。然后，我们引入分数排名城市根据其整体可达性。我们强调了这些措施在人口中分布的显著不平等，这些措施在各种城市环境中惊人地相似。我们的结果通过互动平台发布：www.citychrone.org，旨在为广大社区提供一个有用的认识和决策工具。

2019-09-06physics.pop-phphysics.soc-ph

使用开放数据测量世界各地行人可达性的通用框架

A Generalized Framework for Measuring Pedestrian Accessibility around the World Using Open Data

行人可达性是城市交通和土地使用政策的一个重要因素，对于创建健康、可持续的城市至关重要。制定和评估衡量行人无障碍环境不平等的指标，有助于规划者和决策者衡量和监测城市规划干预措施的进展。然而，由于官方、高质量和可比的空间数据以及为指标构建和分析提供可定制框架的空间分析工具有限，在全球范围内以高分辨率测量和评估城市设计和交通特征指标以进行城市比较是一项挑战。为了应对这些挑战，本研究开发了一个开源软件框架，使用开放和一致的数据构建城市的行人可达性指标。它提出了一种通用的方法，以一致的测量行人可达性在高分辨率和空间聚集的规模，允许城市内和城市之间的分析。本研究中开发的开源和开放数据方法可以扩展到全球其他城市，以支持当地的规划和决策。该软件在一个开放的储存库中公开提供，供重新使用。

2021-05-18cs.CYecon.GNphysics.soc-ph

模拟城市动态和交通基础设施项目的国际治理

Simulating urban dynamics and international governance of transportation infrastructure projects

宏观尺度上的城市系统，其轨迹受基础设施网络演化的制约。这就导致国际运输基础设施项目的规划和管理情况复杂。为了理解这种动态并预测未来的可持续发展轨迹，我们在国际范围内引入了城市和交通网络之间的协同进化模型，该模型通过包括交通治理来模拟网络增长。将该模型应用于城市综合系统，系统地探索了参数空间，显示了城市动力学与治理结构之间的强相互作用。我们还研究了优化模式，作为建设成本和可达性之间的妥协，未来可能应用于国际交通项目的可持续长期规划。

2021-08-31physics.soc-ph

理解公共充电基础设施的机会中心可达性

Understanding the Opportunity-Centric Accessibility for Public Charging Infrastructure

本研究利用美国二十个大都市区充电站和兴趣点数据，提出评估公共充电站可达性应考虑机会可用性而非仅依赖空间距离，发现基于距离的公平部署在考虑机会时反而加剧不平等，为全国充电站规划提供指导。

2024-02-14physics.soc-ph

建模通勤对多元性接触的多尺度效应

Modelling the multi-scalar effect of commuting on exposure to diversity

本文以通勤网络渗流构建多尺度城市集群，结合OD空间分布与劳动者技能职业的全局熵分析，揭示智利城市层级可达性对多元性接触的影响。

2023-05-31physics.soc-ph

城市的最佳形状是什么

What is the best shape of a city

本研究通过开发参数化模型模拟城市结构对出行距离的影响，探索了多种城市形态与交通能源使用的关系，发现紧凑且中心高密度的城市能最小化总出行距离。

2025-06-30physics.soc-ph

旅游线路形态与城市组织

Morphology of travel routes and the organization of cities

城市是一个复杂系统，通过其内在的社会和经济相互作用而演变。作为人口和资源流动的中介，城市街道网络提供了这些活动的空间足迹，因此它们的结构特征在文献中引起了极大的兴趣。相比之下，相对有限的注意力一直致力于街道结构和其功能用途之间的相互作用，即，人员和资源的流动模式。为了解决这个问题，我们研究了世界上92个人口最多的城市中472，040条时空优化的旅行路线的形状。这些路线是以地理上无偏见的方式进行采样的，这样它们的属性就可以映射到每个城市，它们的汇总统计数据可以捕捉代表城市中可能移动的完整空间的中尺度连接模式。路线的集体形态表现出一种方向性偏差，可以说是受到与各种社会经济因素有关的拥挤、可达性和旅行需求所产生的吸引力（或排斥力）的影响。为了捕捉这个特征，我们提出了一个简单的度量，inness，映射这个力场。对单个城市形态模式的分析揭示了具有相似内部模式的城市之间的结构和社会经济共性，特别是它们聚集成与其规模和假定的城市发展阶段相关的群体，这些城市发展阶段由一系列社会经济和基础设施指标衡量。我们的研究结果有助于我们认识到，城市社会经济发展水平与道路层次结构的物理连通性和多样性有着内在的联系。

2017-09-25physics.soc-ph

城市可达性中的汽车依赖

Car Dependency in Urban Accessibility

Sony Computer Science Laboratories（索尼计算机实验室）；Centro Ricerche Enrico Fermi (CREF)（恩里科·费米研究中心）；Sapienza Univ. of Rome, Physics Dept（罗马大学物理系）；University of Fortaleza（福塔莱萨大学）；Núcleo de Ciência de Dados e Inteligência Artificial (NCDIA), Univ. of Fortaleza（福塔莱萨大学数据科学与人工智能中心）

本文提出Car Dependency Index，量化私人与公共交通的可达性差距，揭示空间不平等，强调系统性交通扩展对减少汽车依赖的重要性。

2026-04-01cs.CYphysics.data-anphysics.soc-ph

檀香山轨道交通：连接城市形态、设计和交通的巴塞罗那国际经验

Honolulu Rail Transit: International Lessons from Barcelona in Linking Urban Form, Design, and Transportation

夏威夷檀香山市目前正在规划和开发一个新的轨道交通系统。虽然檀香山拥有支持轨道交通的密度和地形，但其有效整合城市设计和整个系统的可达性的能力仍然存在问题。每一次交通旅行都以从出发地到目的地的步行旅行开始和结束：交通规划必须考虑行人的安全性，舒适性和访问。Ildefons Cerda在19世纪为巴塞罗那的Eixample区设计的乌托邦式计划创造了一个着名的宜居城市形式。Eixample拥有完善的轨道交通，是城市设计、土地利用、交通规划和城市规模街道协同工作以实现无障碍的典范。本研究讨论檀香山的城市形态及其新轨道交通系统的历史和规划。然后，它回顾了塞尔达的Eixample计划的历史，并讨论了它的城市形式和表现今天。最后，它从巴塞罗那的城市设计，无障碍环境和轨道交通规划中吸取了一些教训，并批判性地讨论了它们对檀香山政策和设计的适用性。这一讨论是在围绕宜居城市和社会正义的更广泛的辩论中进行的，因为它为宜居性和无障碍文献提供了几个形式和设计经验教训，同时确定了私有化和流离失所的潜在问题。

2016-05-06physics.soc-ph

论从单一指标转向多维框架以衡量城市绿色空间可达性的必要性

On the need to move from a single indicator to a multi-dimensional framework to measure accessibility to urban green

本文通过分析全球1000多个城市的绿色可达性指标排名稳定性，发现单一指标难以充分区分不同区域和人群，提出应转向多维框架来综合评估城市绿色空间可达性。

2023-08-10cs.CYphysics.soc-ph

超越二元对立：网约车如何与公共交通既竞争又互补

Beyond the Dichotomy: How Ride-hailing Competes with and Complements Public Transport

该研究利用美欧6城Uber数据，分析网约车与公共交通的竞争互补关系，打破二元对立认知，明确了无公交替代的行程占比、可达性差异及需求占比与出行时间竞争力的关联。

2021-04-09cs.CYphysics.soc-ph

社区设施是否与更多的步行和更少的驾驶有关？是的，但只对有钱人

Are neighbourhood amenities associated with more walking and less driving? Yes, but only for the wealthy

城市拥有大量的便利设施，从当地的理发店到科学博物馆和购物中心。但这些都是分布在城市空间中的不平等。使用Google Places数据结合哥伦比亚波哥大基于出行的移动数据，我们揭示了社区设施对城市移动模式的影响。推导出一个新的可访问性度量，明确考虑到空间范围，我们发现，当地设施的密度较高的步行以及较短的巴士和汽车旅行的可能性较高。更深入地挖掘，我们使用一个样本分层框架，以表明社会经济地位（SES）调节这些影响。仅对于最富有的群体来说，半径约1公里范围内的设施与更高的步行倾向和更少的驾驶时间密切相关。相比之下，较高密度的设施与较短的巴士行程为低和中等SES居民。随着全球城市致力于促进公共交通和绿色出行，这些发现使我们能够更好地了解商业结构如何在高度收入隔离的环境中塑造城市流动性。

2022-01-18physics.soc-ph

表征异质城市设施之间的网络环路

Characterizing network circuity among heterogeneous urban amenities

城市设施的空间配置和连接它们的街道共同提供了城市的结构支柱，影响其可达性，活力，并最终影响其居民的福祉。大多数无障碍措施侧重于空间或交通网络沿线设施的接近程度，导致指标在很大程度上仅由城市密度决定。这些措施无法衡量街道网络在设施之间导航的效率，因为它们忽视了可达性的环路部分。现有的措施也往往需要特设的建模选择，使他们不太灵活的不同的应用程序和难以应用于横截面分析。在这里，我们开发了一个简单的，有原则的，灵活的措施来描述在一个城市中的异质设施之间的可访问性的环路，我们称之为成对环路（PC）。PC量化了使用街道网络在一对设施类型之间进行路由时所产生的额外旅行距离，总结了设施之间的空间和拓扑相关性。与适当的零模型相比，使用我们的框架开发的措施与各种城市繁荣和可达性指标表现出显着的统计关联，我们发现城市的PC值根据发展水平和地理区域有明显的分离。

2023-11-02cs.SIphysics.soc-ph

基于邻近性的城市减少出行驱动的CO$_2$排放

Proximity-based cities emit less mobility-driven CO$_2$

Sapienza Univ. of Rome（罗马大学）；Sony Computer Science Laboratories - Rome（索尼计算机科学研究室罗马分部）；Centro Ricerche Enrico Fermi (CREF)（恩里科·费米研究中心）；University of Fortaleza（福塔莱萨大学）；Complexity Science Hub（复杂性科学中心）

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。

2025-09-30physics.soc-phstat.AP

利用机器学习理解各大洲城市形态与出行CO₂排放之间的因果关系

Using machine learning to understand causal relationships between urban form and travel CO2 emissions across continents

Mercator Research Institute of Global Commons and Climate Change（墨卡托全球公域与气候变化研究所）；Technical University Berlin（柏林工业大学）；The University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Institute for Applied Economic Research（应用经济研究所）；German Aerospace Center（德国航空航天中心）；UC Berkeley（加州大学伯克利分校）

该研究针对当前城市形态对小汽车出行影响研究在因果性、普适性、情境特异性三方面的不足，采用因果图发现与可解释机器学习，基于三大洲六城数据分析其因果效应，为循证城市气候方案推广提供支撑。

2023-12-15cs.LGphysics.soc-ph

航空评估揭示英格兰城市自然的社经分层

Airborne assessment uncovers socioeconomic stratification of urban nature in England

本研究首次在全国建筑尺度评估英格兰3-30-300绿化规则，揭示绿色可达性作为社会经济不平等新维度，并提出可扩展的计算框架以支持公平导向的自然接触政策。

2025-10-24physics.soc-ph

再论交通可达性与人口增长之间的耦合关系

Revisiting the coupling between accessibility and population growth

Capital Fund Management；Chair of Econophysics and Complex Systems, École polytechnique（复杂系统经济物理学讲席，巴黎综合理工学院）；Institut de Physique Théorique, Université Paris Saclay, CEA, CNRS（理论物理研究所，巴黎萨克雷大学，法国原子能和替代能源委员会，法国国家科学研究中心）；Centre d’Analyse et de Mathématique Sociales, (CNRS/EHESS)（社会分析与数学中心，（法国国家科学研究中心/高等社会科学学院））

该研究利用法国3.6万个市镇的长期数据，发现人口增长差异的关键是可达性的时间变化而非可达性本身，提出整合人口内部波动与可达性变化相关迁移项的模型，为交通与城市增长关系提供新理论框架。

2019-11-28physics.soc-phq-bio.PE

大都市地区的多路复用网络：一般特征和局部影响

Multiplex networks in metropolitan areas: generic features and local effects

大多数大城市都有一个以上的交通系统。这些不同的交通方式通常被单独研究：然而，重要的是要了解它们之间的耦合对城市系统的影响，我们在本文中报告的实证分析的街道网络和地铁之间的耦合伦敦和纽约两个大都市区。我们观察到一个类似的行为，网络量相关的最快路径，这表明存在的通用机制，超出了当地的特殊性研究的特定城市。介数中心性分布的分析表明，地下网络的引入作为一种分散的力量，在位于地下线路末端的地方产生了混乱。此外，我们发现，增加地铁的速度并不总是有益的，可能会导致不必要的不均匀的空间分布的可达性。事实上，对于伦敦--而不是纽约--就全球拥堵而言，有一个最佳的地铁速度。这些结果表明，考虑交通系统的完整、多模式、多层网络方面至关重要，以便了解城市的行为，避免城市规划决策可能产生的负面影响。

2015-09-29cs.SIphysics.soc-ph

城市活力中的时空性别差异

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。

2023-10-11cs.CYphysics.soc-ph

基于多层网络最优传输路由的连贯城市自行车基础设施设计

Cohesive urban bicycle infrastructure design through optimal transport routing in multilayer networks

本文提出一种基于多层网络最优传输的自适应方法，用于城市自行车网络设计与拥堵关键性评估，并在哥本哈根案例中识别出网络瓶颈和社区间可达性差异。

2025-02-05nlin.AOphysics.soc-ph

以城市网络的步行能力量化生活质量：布达佩斯案例

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。

2020-06-04cs.CYcs.SIphysics.soc-ph

超越距离：移动性神经嵌入揭示城市空间中的有形与无形屏障

Beyond Distance: Mobility Neural Embeddings Reveal Visible and Invisible Barriers in Urban Space

本研究利用神经嵌入模型分析美国11城市2540万条轨迹，学习移动性嵌入以定义行为功能距离，揭示了设施获取、行政边界和居住隔离等无形屏障对城市可达性的影响，为城市规划和公平分析提供了可扩展框架。

2025-06-30cs.CYphysics.soc-ph

了解空间不平等：捕捉城市环境的异质性

Learning about spatial inequalities: Capturing the heterogeneity in the urban environment

交通运输系统可以被概念化为一种将人口和资源分散到整个地区的工具，在发展可持续城市方面发挥着重要作用。目前提供交通服务的理由是基于人口需求，而不考虑土地使用和社会经济信息。为了迎接促进更公平的资源分配的挑战，这项工作的目的是确定和描述城市服务供应的模式，其可获得性和家庭收入。通过使用多维方法，全球南部的一个大城市的空间不平等表明，低收入人口主要是医院和文化中心的使用率较低。低收入群体进入公立学校和体育中心的机会处于中等水平，这证明了边缘地区公民的多样性。土地利用和公共交通的相互作用所产生的这些复杂结果强调了综合方法论方法对支持城市项目、计划和方案决策的重要性。减少空间不平等，特别是为贫困群体提供服务，对于促进资源的可持续利用和优化日常通勤至关重要。

2019-07-24cs.LGphysics.soc-phstat.ML

城市系统科学的一些最新进展：模型与数据

Some recent advances in urban system science: models and data

城市的特点是人口密集，具有不同背景的个人之间互动的高潜力。它们的出现与几千年前的新石器时代革命并行。在经济、创新、社会和文化进步方面的聚集优势使其成为近代人类历史上的一个重要里程碑。从科学的角度来看，城市系统有许多不同的方面需要研究，仅举几例，可以集中在人口统计学和人口演变、流动性、经济产出、土地使用和城市规划、家庭可达性和房地产市场、能源和水消耗、废物处理、卫生、教育、少数民族融合等方面。通信和信息技术的采用极大地促进了关于这些问题和其他问题的数据集的收集，从而有可能对城市科学采取更加量化的方法。所有这些主题已在许多作品中的文学，我们不打算在这里提供一个系统的审查。相反，我们将只提供上述方面的一些简短体验，这可以作为随后的特殊数字的介绍。这种非系统的观点将导致我们离开外面的许多相关文件，我们为此道歉。

2021-12-07physics.soc-ph

城市内部中心一致空间足迹的全球证据

Global evidence for a consistent spatial footprint of intra-urban centers

Institute of Remote Sensing and Geographical Information Systems, School of Earth and Space Sciences, Peking University（北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所）；Ordos Research Institute of Energy, Peking University（北京大学鄂尔多斯能源研究院）

利用夜间灯光数据识别全球超过1.5万个城市内部中心，发现城市总面积与中心数量呈线性关系，揭示了中心空间足迹的恒常性，并由此得出多中心城市扩张时可达性稳定的结论。

2026-06-01cs.SIphysics.soc-ph