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北京市公交网络的复杂网络特性分析
| 论文题名： | 北京市公交网络的复杂网络特性分析 |
| 关键词： | 复杂网络;城市公交网络;最短路径距离;聚类系数;小世界效应;无标度特性;鲁棒性 |
| 摘要： | 城市公交网络是一个典型的、开放的复杂网络。对北京市公交网络的复杂网络特性分析具有较强的理论意义和现实意义，为进一步优化和改进北京市公交网络提供了理论支持。本文收集了大量的国内外相关文献和北京市公交线路站点的数据资料，运用复杂网络的基本理论，编写相关算法从不同角度对北京市公交网络拓扑结构进行了实证研究。得出了许多具有重要实际意义的数据，并在此基础上分析了北京市公交网络的相关特性。 本文首先介绍了复杂网络的研究历史，基本概念，模型的演化和复杂网络的主要特征参数，如度及度的分布，最短路径距离和聚类系数。此外还介绍了复杂网络的小世界特性，无标度特性，鲁棒性和脆弱性等概念。 然后建立起北京市公交站点网络，北京市公交换乘网络和北京市公交线路网络三种公交网络模型。利用相关算法将公交线络站点信息转化成相应的邻接矩阵，和最短路径距离矩阵。在此基础之上，使用matlab软件编写算法计算出北京市三种公交网络模型的度，最短路径距离和聚类系数指标的分布情况，并分析了三种公交网络模型的无标度性和小世界性等特性。 最后制定了随机攻击和蓄意攻击两种攻击策略，并对北京市公交站点网络和公交线路网络进行模拟攻击实验，通过实验数据分析公交站点网络和公交线路网络的鲁棒性与脆弱性。发现公交站点网络对于随机攻击有较强的鲁棒性，但是对于蓄意攻击却有较强的脆弱性，网络效能在蓄意攻击策略下的下降速度明显快于网络效能在随机攻击策略下的下降速度。公交线路网络对于随机攻击不具有较强的鲁棒性，对蓄意攻击也不具有较强的脆弱性。公交线路网络网络效能的下降则在两种攻击模式下表现平缓，且趋势相似。实验结果从反面验证了北京市公交站点网络的无标度特性和北京市公交线路网络的均匀性。 |
| 作者： | 杨进 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 关伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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