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地铁网络的演化特征与区域脆弱性研究
| 论文题名： | 地铁网络的演化特征与区域脆弱性研究 |
| 关键词： | 地铁网络;演化特征;区域破坏;脆弱性 |
| 摘要： | 中国地铁现处于大规模发展阶段，到2020年底拥有地铁的城市将达到40余个。地铁的修建伴随着许多质疑。首先，某些城市是否有必要修建地铁？然后，地铁应该如何更好地规划，小型地铁的规划可以从大型地铁的演化进程中得到怎样的启示？另一方面，地铁易受地震、洪水、火灾和恐怖袭击等灾害事件的影响，某些事件会造成系统局部区域性破坏，如何分析这些区域灾害而引起的地铁脆弱性？为了探究这些问题，本文利用相关性分析方法研究中国地铁与城市发展的关系；研究不同城市地铁演化的相似性与差异性；研究地铁系统的区域脆弱性。 通过对中国地铁与城市的人口,GDP与交通拥塞等因素的相关性分析，发现城市人口和GDP的增加在一定程度上带动了地铁的扩建。通过对地铁演化特征的分析，发现不同城市地铁网络表现出相似的演化规律：绝大多数城市的首条地铁线路会经过城市中心，大部分地铁线路都会经过距离城市中心五公里以内的区域。根据地铁演化的特征指标，把地铁网络的演化分为三个阶段：快速生长期、稳定扩建期和成熟期，不同城市地铁在相同演化阶段的特征指标接近。采用圆形区域破坏模型，可以精确计算地铁系统在不同破坏半径下的最大区域脆弱性，并识别需要重点保护的关键区域。本文以武汉市地铁网络为例，发现以五公里为半径的圆形区域破坏将使地铁脆弱性达到0.7，影响七条地铁线路(总共九条线路)；随着破坏半径的增加，关键区域从长江北岸的一号线附近扩大到长江南岸的四号线附近，圆心位置逐渐向城市中心靠近。同时，通过对比北京、上海、深圳、广州、西安和武汉地铁脆弱性，发现不同地铁的脆弱性差异很大，在破坏半径为5km时，西安地铁脆弱性约为北京地铁脆弱性的两倍。 |
| 作者： | 胡翔鹰 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 欧阳敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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