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 |