Theorie des Straßenetzwerks der Organisation in der Natur

Zusammenfassung Dieser Artikel skizziert eine vollständig deterministische („Konstruktal“) Theorie, warum quasi‐ähnliche Straßenmuster existieren, wie sie entstehen und wie sie sich im Laufe der Zeit entwickeln. Die Funktion des Straßenetzwerks besteht darin, ein begrenztes Gebiet mit einem einzelnen Zielpunkt zu verbinden. Die neue Idee ist, dass sich das Netzwerk der Straßen im Laufe der Zeit entwickelt, indem es mit der Optimierung der Form des kleinsten Flächenelements beginnt, das vom Netzwerk bedient wird. Als Nächstes werden die optimierten Flächenelemente zu einem größeren Flächenelement zusammengesetzt, das erneut in Bezug auf die Form optimiert wird. Diese Sequenz von Optimierung und Organisation wird in endlichen Schritten wiederholt, um größere quasi‐ähnliche Assemblierungen zu erreichen. Die Optimierung besteht darin, die Reisezeit zwischen jedem Punkt eines begrenzten Gebiets und einem gemeinsamen Zielpunkt zu minimieren. Das Netzwerk wird (optimiert, organisiert) im Laufe der Zeit konstruiert. Jedes geometrische Merkmal des Netzwerks ist das Ergebnis einer reinen, deterministischen Theorie: Die Form jedes Flächenelements, die Form jeder neuen (größeren) Assemblierung, die optimale Anzahl der Teile in jeder Assemblierung, die relative Orientierung aufeinanderfolgender Straßen und die optimale Breite jeder Straße.