The structure of road networks impacts various urban dynamics, from traffic congestion to environmental sustainability and access to essential services. Recent studies reveal that most roads are underutilized, faster alternative routes are often overlooked, and traffic is typically concentrated on a few corridors. In this article, we examine how road network structure, and in particular the presence of mobility attractors (e.g., highways and ring roads), shapes the counterpart to traffic concentration: route diversification. To this end, we introduce DiverCity, a measure that quantifies the extent to which traffic can potentially be distributed across multiple, loosely overlapping near-shortest routes. Analyzing 56 diverse global cities, we find that DiverCity is influenced by network characteristics and is associated with traffic efficiency. Within cities, DiverCity increases with distance from the city center before stabilizing in the periphery, but declines in the proximity of mobility attractors. We demonstrate that strategic speed limit adjustments on mobility attractors can increase DiverCity while preserving travel efficiency. We isolate the complex interplay between mobility attractors and DiverCity through simulations in a controlled setting, confirming the patterns observed in real-world cities. DiverCity provides a practical tool for urban planners and policymakers to optimize road network design and balance route diversification, efficiency, and sustainability. We provide an interactive platform (https://divercitymaps.github.io) to visualize the spatial distribution of DiverCity across all considered cities.


翻译:道路网络的结构影响着从交通拥堵到环境可持续性以及获取基本服务等各类城市动态。近期研究表明,大多数道路未得到充分利用,更快的替代路线常被忽视,且交通流量通常集中在少数几条走廊通道上。本文探讨了道路网络结构,特别是移动吸引体(例如高速公路和环路)的存在,如何塑造交通集中度的对立面——路径多样化。为此,我们提出了DiverCity这一度量指标,用于量化交通流量在多大程度上可能分布在多条重叠度较低、接近最短路径的替代路线上。通过对全球56个多样化城市的分析,我们发现DiverCity受网络特征影响,并与交通效率相关。在城市内部,DiverCity随距市中心距离的增加而上升,在外围区域趋于稳定,但在移动吸引体附近则出现下降。我们证明,通过对移动吸引体进行策略性的限速调整,可以在保持出行效率的同时提升DiverCity。我们通过在受控环境中的模拟,分离了移动吸引体与DiverCity之间复杂的相互作用,证实了在实际城市中观察到的模式。DiverCity为城市规划者和政策制定者提供了一个实用工具,可用于优化道路网络设计,平衡路径多样化、效率与可持续性。我们提供了一个交互式平台(https://divercitymaps.github.io)以可视化所有考察城市中DiverCity的空间分布。

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