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城市交通网络复杂性度量方法研究
| 论文题名： | 城市交通网络复杂性度量方法研究 |
| 关键词： | 城市交通网络;复杂性度量;规划设计;适用性 |
| 摘要： | 城市交通网络组成规模庞大、组合方式多样，是一个覆盖城市地理空间的复杂系统，无论在形态分布还是在拓扑结构方面都表现出明显的复杂性。其中，形态分布的复杂性影响着交通网络的整体规划，拓扑结构的复杂性与交通网络的局部建设相互依赖，城市交通网络的复杂性研究也因此得到了广泛的关注。然而目前已有的研究大多使用单一方法度量网络的复杂性，针对不同的交通数据和网络模型，度量方法的选择尚不明确。基于此，本文对比分析了分形理论、复杂网络理论和空间句法这三种常用的度量方法，探究了三种方法各自的特点与适用性，研究了不同方法涉及的相关技术，为选择合适的交通网络复杂性度量方法提供依据，为提高交通规划效率打下基础。 论文在对三种度量方法的异同点分析的基础上，研究城市交通网络模型构建技术，利用AE二次开发功能和Visual C＃编程语言开发了一个计算各项复杂性度量指标的软件。进一步以南京市交通数据为实证，分析了南京市交通网络的复杂性特征，明确了每种度量方法的适用数据、适用网络模型以及网络复杂性分析时的侧重点。主要的研究成果如下: (1)基于分形理论的度量方法适合数据量庞大、分布复杂的交通数据，其研究的网络模型可以不考虑构建拓扑关系，且主要分析交通网络的形态分布特征。而基于复杂网络理论的方法研究的网络模型必须构建拓扑关系，且适合挖掘交通网络的拓扑结构特征和网络功能。此外，空间句法适于能够满足空间分割要求的交通数据，其研究的网络模型必须构建拓扑关系，且适合剖析网络的局部可达性、整体通达性和关联性等复杂性特征。 (2)利用三种方法度量南京市交通网络的复杂性，结果表明南京市道路交通网络具有明显的分形特征，其覆盖程度和连通程度都表现地较好，但覆盖深度还有待提高。南京市常规公交线和公交站的分布都具有分形特征，但公交站点间的连通性较差，公交运行线路的重复率很高，各线路间的连通性也很差。南京市轨道交通网络的规模较小，线路间的可达性差，网络效率低，地铁换乘站极容易出现拥挤现象。 (3)在研究三种度量方法的过程中，论文发现利用分枝维数可以测算出公交站点的分形特征，说明分形理论不仅适用于线要素，也适用于点要素的形态分布特征研究;复杂网络理论对于公交站点网络模型的复杂性研究侧重于站点间的连通性和可靠性，对于公交线路网络模型的复杂性研究则侧重于线路间的连通性和可达性;空间句法针对道路交通网络可以利用轴线法进行空间分割，针对常规公交网络和轨道交通网络可以将网络中的线路视为点，线路间的连通视为线。 |
| 作者： | 姚惠云 |
| 专业： | 测绘科学与技术；地图制图学与地理信息工程 |
| 导师： | 柏春广 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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