Urban and Scientific Segregation: The Schelling-Ising Model
自Schelling 1971年以来，不同社区的城市隔离，如美国的黑人和白人，一直由Ising类模型模拟。这项研究伴随着科学隔离，社会学家和物理学家互相忽视，直到2000年。我们回顾了最近的进展，并提出了一些新的双温多文化模拟。
2007-10-27 physics.soc-ph
Urban Analytics: History, Trajectory, and Critique
城市分析结合了空间分析、统计学、计算机科学和城市规划来理解和塑造城市的未来。虽然它承诺更好的决策见解，但人们对其认识论范围以及对隐私，道德和社会控制的影响表示担忧。本章回顾了城市分析作为一门学术和专业学科的历史和轨迹。特别是，它考虑了这一领域的发展方向，以及它是否改善了我们的集体和个人福利。它首先介绍了早期的理论，模型和演绎方法，该领域起源于转向归纳之前。然后，它探讨了城市网络分析，丰富了空间互动和结构的传统表示。接下来讨论了时空大数据和机器学习在城市中的应用。最后，它认为，隐私和道德问题往往被忽视，因为无处不在的监控和分析可能会助长社会压抑。报告最后呼吁进行更批判性的城市分析，认识到其认识论的局限性，强调人的尊严，并向边缘化社区学习和支持。
2021-05-14 cs.CY physics.soc-ph
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
The Moving Target of Urban Equity: Spatiotemporal Demand and Double Disadvantage in Hefei, China
Tianjin University（天津大学）；Sapienza University of Rome（罗马第一大学）；Sony Computer Science Laboratories – Rome, Joint Initiative CREF-SONY, Centro Ricerche Enrico Fermi（索尼计算机科学实验室罗马分部、CREF-SONY联合倡议、恩里科·费米研究中心）；ISI Foundation（ISI基金会）；Beijing Jiaotong University（北京交通大学）；China Mobile Communications Group Anhui Co., Ltd（中国移动通信集团安徽有限公司）；Complexity Science Hub Vienna（维也纳复杂系统科学中心）
利用手机GPS数据构建动态人口暴露面，结合网络旅行时间和人均服务指标，揭示合肥医疗和绿地服务的时空不平等，发现双重劣势区域集中于内城郊区而非偏远外围。
2026-06-19 physics.soc-ph
FlowsDT: A Geospatial Digital Twin for Navigating Urban Flood Dynamics
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；University of Illinois System（伊利诺伊大学系统）
FlowsDT通过地理空间数字孪生技术，结合水动力学建模，实现对加维斯顿城不同洪水情景下的精准模拟与风险评估，提升城市防洪韧性。
2025-07-08 cs.SI physics.soc-ph
Data analytics on key indicators for the city's urban services and dashboards for leadership and decision-making
本文探讨了数据分析与仪表板在智慧城市决策中的作用，提出通过整合实时数据流与站点分析的城市仪表板方案，以获取准确信息并提升城市服务可持续性。
2023-09-12 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
Depicting urban boundaries from a mobility network of spatial interactions: A case study of Great Britain with geo-located Twitter data
现有的城市边界通常由政府机构出于行政、经济和政治目的而界定。考虑社会经济关系和市民通勤模式的城市边界界定对于城市和区域规划的许多方面都很重要。在本文中，我们描述了一种方法来划定城市边界的基础上，从社会媒体推断的物理空间与人类的互动。具体来说，我们使用Twitter用户空间交互的移动网络描绘了英国的城市边界，该网络是从超过6900万条地理位置的推文中推断出来的。我们定义的非行政区划边界的层次结构的基础上不同的物理运动范围的用户来自Twitter用户在英国的集体流动模式。网络空间中以社区形式存在的紧密联系的城市区域的结果产生了地理上有凝聚力的、不重叠的城市区域，这为英国的非行政地理城市边界提供了清晰的划定。该方法适用于国家（英国）和市政规模（伦敦大都市）。虽然我们的研究结果与行政边界吻合良好，但发现了许多意想不到和有趣的边界。重要的是，由于所描绘的城市边界表现出很强的空间邻近性，我们采用了重力模型来理解距离衰减对塑造划定的城市边界的影响。该模型解释了移动模式中的地理距离如何影响不同非行政区划城市区域之间的互动强度，为人类与城市空间的空间互动提供了新的见解。
2017-01-11 cs.SI physics.soc-ph
Mobility shapes heat exposure inequalities in cities
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；ISI Foundation（意大利科学研究所基金会）
通过分析23个西班牙城市和30个美国城市的手机流动性数据与城市温度场，提出基于网络的框架量化不同社会人口群体的热暴露不平等，发现低收入群体通勤中热暴露更高，且重力模型和辐射模型可复现不平等模式。
2026-06-08 physics.soc-ph
Uncovering patterns of inter-urban trip and spatial interaction from social media check-in data
本文基于一组经验数据，从人类移动模式和空间嵌入网络的角度重新审视了空间互动和距离衰减。我们从一个覆盖50万人和370个城市的签到数据集中提取了中国全国范围内的城市间移动，以分析出行和空间互动的潜在模式。通过拟合引力模型，我们发现观测到的空间相互作用是由幂律距离衰减效应。所得到的重力模型也很好地再现了指数行程位移分布。然而，由于生态谬误问题，个体的运动可能不服从相同的距离衰减效应。我们还构建了一个空间网络，边的权重表示的相互作用的强度。从网络中检测到的社区在空间上是相连的，大致与省界一致。我们将这种模式归因于省内和省际旅行之间不同的距离衰减参数。
2013-11-17 cs.SI physics.soc-ph
Sustained changes to urban mobility after COVID-19 amplified socio-economic inequalities in Latin America
本研究利用拉美三国超1.7亿条匿名手机记录，发现新冠疫情后不同社会经济及城乡群体的流动性出现持续差异，高密度低剥夺区流动性长期低于疫情前，城市核心功能转变，加剧了相关不平等，为构建包容韧性的出行系统提供依据。
2025-06-12 physics.soc-ph
Probabilistic flows of inhabitants in urban areas and self-organization in housing markets
我们提出一个简单的概率模型来解释札幌市住宅市场租金分布的空间结构。在这里，我们修改的数学模型提出的高文等。特别地，我们考虑了两种距离之间的竞争，即住宅与中心之间的距离和住宅与办公室之间的距离。通过计算机模拟，揭示了租金分布的自组织空间结构。我们还比较了由此产生的分布与经验的租金分布在札幌市作为一个例子，由条例指定的城市。我们发现，排名最低的代理商（从最低的“愿意支付”的角度来看）从相对有吸引力的地区被扫地出门，并在城市的低报价位置建立自己的“社区”。
2014-06-23 physics.soc-ph q-fin.GN
Critical Transit Infrastructure in Smart Cities and Urban Air Quality: A Multi-City Seasonal Comparison of Ridership and PM2.5
University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）
本文通过多城市季节性数据比较，研究公共交通通勤量与PM2.5的关系，揭示不同城市和季节的结构性差异，并提出整合交通与环境监测的智能城市框架。
2026-04-03 cs.CY physics.soc-ph
Topological Convergence of Urban Infrastructure Networks
城市基础设施网络在提供现代城市公民所需的多种关键服务的可靠流动方面发挥着重要作用。我们分析了全球52个城市的125个基础设施网络、道路（RN）、城市排水网络（UDN）和供水网络（WDN）的数据库，这些网络为1,000至900万人口提供服务。对于所有基础设施网络，使用无向双映射图导出的节点度分布p（k）符合帕累托分布。随着网络规模的增加，平均伽马值周围的方差大幅减少。这些城市基础设施网络的功能拓扑收敛表明，它们的共同进化的结果相似的生成机制。在非并发的40年期间在三个城市不断增长的UDN的分析表明，可能的生成过程是地理空间限制下的部分优惠附件。这一发现是支持高方差节点度分布相比，预期的泊松随机图。有向级联故障，从UDN到RN，进行了研究。空间共址网络之间的节点度的相关性被证明是一个主要因素，影响网络碎片的节点删除。我们的研究结果对网络设计和维护以及城市社区的弹性具有重大影响，这些社区依赖于城市内的流动性，供水以及废水收集和处理的多元化基础设施网络。
2019-02-04 nlin.AO physics.soc-ph
Behavioral changes during the pandemic worsened income diversity of urban encounters
基于美国四大城市百万用户的出行数据，研究发现疫情期间城市接触的收入多样性下降15%至30%且持续至2021年底，行为变化是长期恶化的关键因素，为疫情政策与城市多样性权衡提供启示。
2022-07-14 physics.soc-ph
Economy and Geography Shape the Collective Attention of Cities
该研究利用中美时间序列数据构建注意力网络，揭示了GDP、地理和风景等经济地理因素对城市集体注意力的多尺度塑造作用，发现高GDP城市在网络中占据核心节点，并指出人口规模对注意力的影响存在中美差异。
2025-08-12 physics.geo-ph physics.soc-ph
Mapping urban segregation through co-residence network reconstruction
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Institute of Complex Systems（复杂系统研究所）；Complexity Science Hub（复杂性科学中心）；Graz University of Technology（格拉茨工业大学）；Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学）
研究维也纳城市居住隔离，通过构建共同居住网络并应用社区检测，揭示国籍集群与收入、多样性及地理 proximity 的关系，结果表明网络方法可直观呈现居住分类，补充传统指数，凸显移民融合多维度。
2026-07-27 cs.SI physics.data-an physics.soc-ph
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。
2025-02-10 physics.soc-ph
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
Understanding the Relationship between Social Distancing Policies, Traffic Volume, Air Quality, and the Prevalence of COVID-19 Outcomes in Urban Neighborhoods
为应对COVID-19疫情，各国政府已实施政策以遏制新型病毒的传播。人们对这些政策如何影响社会各群体知之甚少。本文探讨了社会距离政策，交通量和空气质量之间的关系，以及它们如何影响各种社会经济群体。本研究旨在了解不同社区对居家令和其他社交距离政策的反应，以了解人类对政策的反应如何在COVID-19阳性病例的流行中发挥作用。我们收集了2020年2月17日至6月12日期间美国犹他州盐湖城县每个邮政编码的交通密度、空气质量、社会经济状况和COVID-19阳性病例率的数据。我们研究了社交距离政策在三个政策实施阶段的影响。我们发现，在“呆在家里”期间，更富裕和更白人的邮政编码经历了更大的交通和空气污染减少。然而，由于排放和气象之间相互作用的复杂性，空气质量并不一定在所有情况下都遵循交通量。我们还发现，较低的社会经济地位与COVID-19阳性率之间存在密切关系。这项研究为社交距离在限制COVID-19传播方面的有效性提供了初步证据，同时也为社会经济地位如何在这场危机中加剧脆弱性提供了深入见解。行为限制通过防止COVID-19传播和减少空气污染，使白人和富裕社区受益不成比例。空气污染的影响可能会进一步加剧这些发现，这可能会加剧COVID-19的传播率和死亡率。决策者需要考虑调整社交距离政策，以最大限度地实现健康保护的公平性。
2020-07-16 cs.CY econ.GN physics.soc-ph
Human mobility shapes how urban policy effects spread across cities
Northeastern University（东北大学）；New York University（纽约大学）
本研究利用大规模流动性数据，证明基于流动性网络而非地理距离定义暴露能更准确评估城市政策效应，发现免费票价和开放街道计划显著提升活动，而拥堵定价仅转移活动而非减少，强调政策影响需通过流动性衡量。
2026-10-05 physics.soc-ph
Perceiving exposure segregation with open urban imagery
Tsinghua University（清华大学）
提出VISAGE框架，利用卫星和街景图像识别建筑环境特征（如防御性建筑、混合功能区）与社会经济隔离的关联，解释流动性隔离模式（Pearson r=0.770）。
2026-06-23 cs.CY physics.soc-ph
Harnessing Network Science for Urban Resilience: The CASA Model's Approach to Social and Environmental Challenges
研究提出CASA模型，将传统韧性模型转化为复杂网络以评估和加强社会韧性，通过定量评估“牺牲区”展示了其作为系统性诊断工具识别脆弱性并指导气候适应政策的潜力。
2024-11-12 physics.soc-ph
Street centrality vs. commerce and service locations in cities: a Kernel Density Correlation case study in Bologna, Italy
在以前的研究中，我们定义了一种方法来映射城市网络的中心性。这种方法被称为多中心性评估（MCA），它可以根据几种不同的中心性概念以及不同的“中心”尺度来确定每条街道在城市中的结构中心。在这项研究中，我们调查的情况下，博洛尼亚，意大利北部，有多少更高的街道中心统计“决定”的活动（商店和服务）的存在。我们的工作开发了一种方法，基于核密度评估，增强了地理信息系统（GIS）环境中可用的标准工具，以支持：1）中心性和活动分布的研究; 2）中心性和活动之间的线性和非线性统计相关性分析，在此命名为核密度相关性（KDC）。结果提供了基于证据的基础，一个强有力的相关性之间存在的中心性的街道，特别是介中心性，商店和服务的位置在邻里规模。这一问题是当前关于城市规划和设计的辩论的核心，旨在为未来建设更可持续的城市社区。我们的研究结果也支持MCA模型作为可持续城市设计工具的“预测”能力。
2007-01-09 physics.soc-ph
Connectivity and Community Structure of Online and Register-based Social Networks
本文比较荷兰在线社交网络Hyves与基于登记册的社交网络，发现二者连通性在邻近市镇间高度相似，且社区结构均不遵循行政边界，而是围绕大都市或历史宗教文化社区形成，表明两类网络对理解人口社交结构均具价值。
2024-06-25 physics.soc-ph
Analyzing Common Social and Physical Features of Flash-Flood Vulnerability Hotspots in Urban Areas
本研究利用众包数据和k means聚类分析城市山洪热点的社会与物理特征，开发了综合山洪影响指数，揭示了社会人口统计与物理特征对山洪韧性的复杂影响关系。
2024-04-02 physics.soc-ph
