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基于复杂网络理论的城市路网可靠性研究——以兰州市为例
| 论文题名： | 基于复杂网络理论的城市路网可靠性研究——以兰州市为例 |
| 关键词： | 复杂网络;可靠性;动态随机模型;城市路网 |
| 摘要： | 城市是人们日常生活的主要场所,路网是人们出行活动的重要载体。近些年,随着经济的高速发展,人们出行活动的增加,交通堵塞频繁发生。城市路网是一个高度复杂的系统,如何提高这个复杂系统的效能和减少交通堵塞,如何提高这个复杂系统的可靠性和快速恢复其通行能力,成为一个又一个摆在科研工作者面前的重要课题。 复杂网络理论是一门新兴的系统理论,是复杂性科学的重要组成部分,是研究复杂系统的基础理论。复杂网络理论已被广泛应用于社会、经济、交通、物流、通信等诸多领域。但是我国对复杂网络的应用研究尚处于起步阶段,本文以复杂网络理论为基础对兰州市城关区路网的相关特性展开了研究。 目前全球范围内相对比较成熟的复杂网络分析软件有Pajek、Ucinet和NetMiner,其中只有Pajek是免费的,比较适合初学者使用。本文选定Pajek为复杂网络的模拟仿真平台,以兰州市城关区的道路长度为基础数据,对兰州市城关区路网进行建模分析。经过研究发现,兰州市城关区路网模型不属于无标度网络,但具有小世界特性,属于动态随机配置模型,表现出低聚性。通过Pajek提供的命令计算出了兰州市城关区路网模型的聚类系数、度和度分布、平均路径长度,结合统计分析软件R软件得到了兰州市城关区的边的介数和路网效率。 在进行可靠性研究时,我们对兰州市城关区路网采取随机性攻击和选择性攻击,通过分析在不同攻击模式下的网络效率和最大连通子图的变化情况,来研究兰州市城关区路网的可靠性。经过研究发现,当兰州市城关区路网被移除20％左右的节点后,路网效率则变为初始效率的一半。通过对比分析后还得到在不同攻击模式下攻击有效性和路网相对可靠性的量化方法。 |
| 作者： | 王罗平 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 钱晓东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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