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网络化运营模式下城市多维轨道交通线网特性分析
| 论文题名： | 网络化运营模式下城市多维轨道交通线网特性分析 |
| 关键词： | 城市轨道交通;网络化运营;复杂网络理论;多维线网;静态特征参数;拓扑结构;演化特性 |
| 摘要： | 为响应国家“十三五”规划提出的“轨道交通+新型城镇化”发展战略，近几年国内中小城市纷纷获批建设以地铁、轻轨为代表的轨道交通网络，逐步形成了多种轨道交通方式并存的城市交通大格局。基于此文中首次引入“多维”的概念，选取城市内部多维轨道交通线网（以下简称多维线网）为研究对象，运用复杂网络理论，以天津市为例对多维线网及其演化特性进行了较为系统的研究，针对具体情形提出了增强拓扑性能的措施，可为改进线网运营方案及新线规划设计提供参考。本文主要研究内容如下: (1)对城市多维轨道交通的概念进行了界定。以2017年天津市多维线网数据为基础建立网络样本，分别采用Space L和Space P方法对多维线网进行拓扑建模，结合Ucinet分析软件对拓扑模型的静态特征参数进行分析，包括度及度分布、特征路径长度、聚类系数和介数等。结果显示:L空间模型下多维线网具有较为明显的无标度特性和小世界效应，P空间模型下多维线网具有小世界特性和指数分布特性，同时得出L空间模型更适合研究多维线网的结构及演化特性。 (2)构建拓扑结构模型的连通性、功能性和修复性评价指标，研究了多维线网在“随机故障”与“蓄意破坏”下网络结构的动态变化特性，同时对多维线网中关键站点进行了定位。利用Matlab模拟不同策略下节点的删除过程，对多维线网连通性和功能性指标分析发现，选择性删除策略对拓扑结构的破坏力远大于随机删除情形。在选择性删除策略中，按更新节点度值排序策略对模型结构的破坏能力最大，当删除节点达到一定数量时，按节点度值排序策略与按节点介数排序策略对多维线网结构的破坏进入一段“疲态”期。对多维线网修复性指标分析表明，在一定范围内按节点度值排序策略明显优于其他情形，当超过该修复临界点后指标的下降出现“涌现”现象。 (3)统计天津市轨道交通运营以来不同发展阶段（成网前、骨架网、过渡网、稳定网）的基础网络样本，分析不同时期多维线网静态特征参数的差异变化，结果表明:当多维线网发展到稳定网运营阶段，线网中节点的平均度和特征路径长度指标明显增大，同时由于线网覆盖范围的扩大致使网络全局效率略有下降;分别从车站和线路退出运营的角度出发对拓扑结构演化特性进行分析，发现单个节点删除或单条线路删除对稳定期线网的影响较小，部分车站和线路的重要度随多维线网的演变发生改变。 |
| 作者： | 刘小娣 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 钱勇生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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