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复杂网络在城市公交网络中的应用研究——深圳市公交网络实证研究
| 论文题名： | 复杂网络在城市公交网络中的应用研究——深圳市公交网络实证研究 |
| 关键词： | 复杂网络;公交网络;深圳市公交网 |
| 摘要： | 近年来，物理学、社会学、经济学、计算机通信等多领域学者对复杂网络进行了大量的研究，掀起了其在不同学科的研究热潮。对网络复杂性问题从定量和定性两方面进行研究与分析，是一项极其重要而又富有挑战性的科研课题。 网络的拓扑结构分为规则网络、随机网络和复杂网络。复杂网络，首先，它是大量真实复杂系统的拓扑抽象；其次，它至少在感觉上比规则网络和随机网络复杂。复杂网络有两个主要特性：无标度特性和小世界效应。无标度网络节点度服从幂律分布，网络缺乏一个描述节点度的特征尺度，它的一个重要特征是网络中存在少量高连通的轴心节点，而大部分节点只有少数连接。小世界网络则具有大的簇系数和小的平均距离的几何性质。这些特征是描叙一个网络特性的重要物理量，我们可以根据这些特征来分析现实中的交通网络。 本人选择复杂网络为题，研究复杂网络在城市公交网络中的应用。本文的研究对象是深圳市公交网络，通过已有的深圳市公交网络数据，采用三种组织数据的方法对深圳市公交网络进行实证研究： 公交站点作为网络的节点，如果站点间有公交线路通过，且没有中间站点，则给站点连边构建停靠站点网络模型。在公交停靠站点网络模型中，节点的度在双对数坐标下呈双直线分布，单数度节点和双数度节点的斜率不同；停靠站点的平均最短路径为20.693，这反映了深圳市利用公交系统出行，任意两个站点间的要经过19～20个站点；该网络簇系数非常小，说明网络中的节点连接程度不高。公交站点为网络的节点，如果站点有公交线路通过，不管站点间是否存在中间站点，都将它们连边，此构成公交换乘网络模型。在公交换乘网络模型中，节点的度成幂律分布，具有无标度网络的特性。节点间的最短距离为2.168，说明任意两个站点平均只需要换乘1～2次即可到达。簇系数主要分布在0.4～0.7之间，平均簇系数为0.46129。此网络为同时具有无标度特性与小世界特性的复杂网络。 以公交线路为节点，公交线路之间有相同停靠站点则给节点连边，重复站点的个数为边的权重。在公交线路网络模型中，节点的度成指数分布，簇系数非常大，高达0.9953。平均最短路径为1.00467。 综合三个角度的分析，本文提出三条改善公交网络的建议： 1、有针对的设计公交路线，缩短网络的平均最短距离，提高网络效率，减少出行时间。 2、加强枢纽站点建设，给枢纽站点处增加附设站点，提高轴心站点的辐射能力与预防换乘网络的阻塞。 3、根据公交线路网络节点度分析，有针对的加强连接性不高的、出行不便的公交线路的建设。 |
| 作者： | 王炜 |
| 专业： | 地图学与地理信息系统 |
| 导师： | 张青年 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中山大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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