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客运专线加权运输网络的演化及其鲁棒性研究
| 论文题名： | 客运专线加权运输网络的演化及其鲁棒性研究 |
| 关键词： | 客运专线运输网络;复杂网络理论;无标度特性;鲁棒性;动态演化模型 |
| 摘要： | 以往对我国高速铁路客运专线网络的研究是通过建立无权的网络拓扑模型从整体角度上对客运专线网络的网络特性进行分析，忽略了实际客运专线网络上运行的列车车次数量，即忽略了边权值对网络特性的影响。鉴于此，本文以高速铁路客运专线为研究对象，利用复杂网络理论建立高速铁路客运专线无向加权运输网络模型，对高速铁路客运专线无向加权运输网络模型的静态统计特性、鲁棒性及其内在演化机制进行深入研究。本文主要研究内容如下： (1)研究加权用作下我国高速铁路客运专线运输网络的结构特性。利用复杂网络理论建立了高速铁路客运专线无向加权运输网络模型，结合Pajek分析软件和Matlab编程软件，对该网络模型的静态统计特性进行分析，包括度分布、强度分布、边权分布、强度与度的关系和聚类系数，结果表明：高速铁路客运专线无向加权运输网络模型比无权网络能更好的反映实际客运专线网络的特性，同时得出高速铁路客运专线加权运输网络是具有无标度特性的小世界网络。 (2)研究我国高速铁路客运专线无向加权运输网络模型受到站点和边攻击下的网络的连通鲁棒性和功能鲁棒性。利用 Matlab计算分析该网络模型在随机站点和随机边攻击及蓄意站点和蓄意边攻击下的连通鲁棒性和功能鲁棒性的评价指标，结果表明：网络在随机站点和边的攻击下体现出高度的连通鲁棒性和功能鲁棒性，在蓄意站点和边的攻击下体现出高度的连通脆弱性；受攻击的站点数量在一定范围内时，网络的功能鲁棒性依赖于网络的边权值。 (3)结合高速铁路客运专线无向加权运输网络模型的网络特性与经典的BBV(Barrat Barthélemy Vespignani，Barrat、Barthélemy和Vespignani)演化模型算法及基于局域世界演化的BBV模型算法，提出能更好模拟客运专线网络演化机理的基于多局域世界的加权网络动态演化模型算法。通过 Matlab对该动态演化模型进行数值仿真分析，得出通过调节参数的取值可得到相应的网络演化模型，该演化算法生成的网络的度分布、强度分布近似满足幂律特性，能够较真实的模拟实际加权网络的拓扑结构特征。 |
| 作者： | 雷永霞 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 钱晓东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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