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城市公交—地铁复合交通网络脆弱性分析及修复
| 论文题名： | 城市公交—地铁复合交通网络脆弱性分析及修复 |
| 关键词： | 城市交通;复杂网络;脆弱性分析;修复策略 |
| 摘要： | 城市交通系统作为城市基础设施系统的一部分，随着经济发展和城市人口增加，对于如何维持城市公共交通的正常运营有了更高的要求。近年来，突发事件频繁发生，自然灾害和事故灾难等的发生往往造成城市公共交通系统中的站点或线路故障，影响公共交通系统的正常运行，甚至可能导致整个交通系统崩溃。城市公交和地铁为城市公共交通系统的重要组成部分，对其进行研究有益于保证突发事件后城市交通系统的安全、有效运行。本文主要研究内容如下： （1）提取实际的站点及线路来构建网络模型，以实际的站点为节点、实际线路为连边来构建公交、地铁网络，结合实际有直达线路才有边的特点，采用Space L方法来构建公交、地铁网络，并在此基础上利用ArcGIS软件构建了公交-地铁复合无向加权网络。构建了武汉市中心城区的公交-地铁复合网络，通过Pajek软件和MATLAB编程计算地铁网络、公交网络及复合网络的网络特性，三类网络都具有较完整的网络结构；对三类网络进行了节点介数相关性的研究，列出了三类网络中节点度和介数前十的节点并进行了分析。 （2）构建流量转移模型并将其运用到动态的复合网络中，针对灾害后获取不同程度的信息对网络进行不同类型的攻击，以武汉市中心城区的公交网络、地铁网络及公交-地铁复合网络为研究对象进行模拟仿真，仿真结果表明三类被蓄意攻击之后都呈现出了一定的脆弱性，节点故障对网络脆弱性的影响更大。对于城市的管理与规划者来说，应重视重要度大的节点、权重高的连边。 （3）分析了平均修复、偏好修复、重点修复三种修复策略的特点，提出了容量-负载模型，构建了城市公交-地铁复合网络修复模型，利用MATLAB进行了实例仿真，分析了未获取信息随机攻击、获取全部信息蓄意攻击及不完全信息攻击网络中的节点和连边后三种修复策略的修复效果，分析结果表明未获取信息时优先选择偏好修复策略；获取全部信息时优先选择重点修复策略；不完全信息攻击时获取信息程度存在阈值，小于阈值时优先重点修复策略，大于阈值时优先选择偏好修复。 |
| 作者： | 李玉枝 |
| 专业： | 安全科学与工程 |
| 导师： | 宋英华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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