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基于复杂网络理论的煤炭运输网络抗毁性研究
| 论文题名： | 基于复杂网络理论的煤炭运输网络抗毁性研究 |
| 关键词： | 煤炭运输网络;抗毁性;评估模型;铁水联运;复杂网络理论 |
| 摘要： | 煤炭运输网络是在煤炭的供需格局、运输格局、地理环境等共同作用下长期形成的综合性网络。到目前为止，我国已经形成了初具规模，布局相对完善、功能强大的煤炭运输网络。随着煤炭运输网络规模的不断发展，网络结构日益复杂，网络面临越来越多的内部和外部的挑战，如多发性的自然灾害、网络自身的故障等。通过对煤炭运输网络的结构及抗毁性进行研究，可以发现网络中的薄弱环节，从而采取有效的措施提高网络的抗毁能力。 本文首先系统的阐述了图论及复杂网络的基本理论，包括复杂网络的主要特征参量，经典的网络模型及其生成机制、统计特征，并对部分真实网络的无标度特性和小世界特性进行了对比分析。根据我国煤炭资源的供需格局及运输格局，研究了煤炭运输网络的结构特点和功能性质，构建了铁水联运煤炭运输网络模型，对其拓扑特性进行了统计分析。研究发现铁水联运煤炭运输网络具有一定的小世界特性，但不具有无标度特性。 根据煤炭运输网络抗毁性需求及研究内容设计了不同的抗毁性测度，并对其进行了量化研究，在此基础上构建了煤炭运输网络抗毁性评估模型。通过仿真实验对铁水联运煤炭运输网络节点失效和边失效的攻击过程进行了模拟，分析比较了各个抗毁性测度在不同攻击模式下变化情况，得出了相应的动态演化曲线。研究结果表明，煤炭运输网络抗毁性的变化存在阈值，有少部分节点和边对网络很重要，这些节点或边受到攻击失效后网络的性能会很快下降到较低的水平;网络对于随机攻击表现出较好的抗毁性，而对于选择性攻击表现出脆弱性。 最后，本文研究了单个节点与单条边失效对煤炭运输网络性能的影响，并提出了煤炭运输网络抗毁性优化的相关措施。 |
| 作者： | 赵亚龙 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 王喜富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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