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基于复杂网络的城市轨道交通网络结构特性与抗毁性研究
| 论文题名： | 基于复杂网络的城市轨道交通网络结构特性与抗毁性研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通网络;运营管理;抗毁性;复杂网络理论 |
| 摘要： | 随着我国城市现代化建设的飞速发展，轨道交通作为城市公共交通系统的组成部分，正扮演着越来越重要的角色。城市轨道交通网络是一个庞大的、复杂的系统，其功能特性和发展演化受到多种因素的共同影响。分析城市轨道交通网络的结构和功能特性对于提高其运营和管理效率具有重要的意义。 本文首创性的运用复杂网络理论比较全面地分析了北京城市轨道交通网络的静态结构特性，动态加权结构特性以及轨道交通加权网络的抗毁性。 本文以2014年北京市地铁路网为基础，建立起轨道交通网络样本，通过计算度与度分布、平均路径长度、介数等网络统计特性分析了轨道交通网络的静态结构特性。轨道交通网络作为乘客出行的重要载体，其网络特性不仅仅与网络静态拓扑结构有关。为了能够更清晰准确的研究网络的特性，首次在静态网络拓扑的基础上结合了2014年北京地铁路网断面客流信息，通过计算点强度及其分布、节点加权介数、介数与点强度相关性等统计指标分析了网络的动态特性，并将网络动态特性与静态特性做了相应的对比。 随着城市轨道交通在公共交通系统中所扮演的角色越来越重要，轨道交通网络在处理日常事件及出现险情的情况下的可靠性及应变能力成为人们关注的焦点。在此背景下，本文通过计算网络效率、最大连通子图的相对大小分析了在面临随机攻击与蓄意攻击情况下网络的抗毁性。首次分析了北京市轨道交通加权网络抗毁性，对比了加权网络与静态网络拓扑在面临蓄意攻击时网络效率的变化情况。此外，首次通过节点加权介数的变化量来模拟站点客流量增加，分析了当网络节点失效后容易遭受“流量攻击”而拥堵导致失效的潜在关键节点。 |
| 作者： | 吕禄明 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 赵阿群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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