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基于规模法则的城市规模与交通拥堵关系研究

2019-06-25伍速锋吴克寒徐天东

城市交通 2019年3期

伍速锋,吴克寒,王 芮,徐天东

(1.中国城市规划设计研究院,北京 100037;2.上海海事大学,上海 201306;3.佛罗里达大学,美国佛罗里达州盖恩斯维尔 32611-5706)

随着城镇化的不断推进,交通拥堵成为主要的城市病之一,限制大城市规模成为缓解城市交通病的手段之一。然而,这一手段引起了广泛争议。文献[1]提出,通过限制城市规模来缓解拥堵用处不大。但也有一些研究表明,交通拥堵和城市规模之间存在正相关关系。文献[2-3]通过中国的实证分析表明,人口越多的大城市,交通系统的压力也越大,人口对交通拥堵越具有正向作用。汤姆逊(J M Thomson)在《城市布局与交通规划》一书中指出,城市规模对于交通拥堵有重要影响[4]。但该研究侧重于实证,缺乏理论研究。本文利用规模法则并结合实证,从理论的角度研究城市规模与交通拥堵的关系。

1 规模法则

1638年伽利略就在《关于两门新科学的对话》中提出了如下观点:世间万事万物,通常都不能按照简单的线性比例放大。美国物理学家杰弗里·韦斯特(Geoffrey West)从理论和实证上证明了该观点,并在其著作《规模:复杂世界的简单法则》中提出“规模法则”(scaling laws,也被译为“标度律”)的概念[5]。物理学家们进行了进一步的研究,并引入标度律公式研究规模法则,即Y=cXk,考虑到c 为常数,还可以简化为Y∝Xk。研究表明作为幂率的k非常重要,甚至可以决定整个系统的性质[5-6]。如果k=1,即为线性关系,即X增大一倍,Y也增大一倍;如果k>1,即为超线性关系(superlinear);如果k<1,即为次线性关系(sublinear)。

图1 举重运动员体……

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