基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)及其結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)價(jià).pdf

1、交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性是交通運(yùn)輸系統(tǒng)評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在交通運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃和管理中,交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性以及交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)估應(yīng)該是一個(gè)極其重要的內(nèi)容,尤其在我國(guó),多發(fā)性自然災(zāi)害已經(jīng)成為交通運(yùn)輸系統(tǒng)正常運(yùn)作的最大挑戰(zhàn)之一。然而如何正確評(píng)估交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性是一個(gè)復(fù)雜而困難的問題,它不僅與交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān),而且還與運(yùn)輸能力、車流運(yùn)動(dòng)、運(yùn)輸需求及環(huán)境等眾多因素有關(guān),有必要在理論上做系統(tǒng)深入的研究。
　　 近年來(lái),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論

2、研究和實(shí)踐應(yīng)用取得了不少的成果,其研究思想和方法被廣泛應(yīng)用到各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜加權(quán)網(wǎng)絡(luò),往往具有小世界特性和無(wú)標(biāo)度特性。本文以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為指導(dǎo),對(duì)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)及其結(jié)構(gòu)的可靠性問題進(jìn)行深入研究,主要內(nèi)容包括交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的評(píng)價(jià)和交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)價(jià)兩部分。
　　 目前,在交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的研究中,學(xué)者們只是從某一角度對(duì)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的某個(gè)方面進(jìn)行研究,缺乏對(duì)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性問題的全面分析。為此,本

3、文在對(duì)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性問題的全面認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的內(nèi)涵和特性,給出了交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的定義。在分析影響交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的不確定性及其作用機(jī)制的基礎(chǔ)上,提出了交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的研究層次和衡量準(zhǔn)則,從生存性、抗毀性、布局適應(yīng)性和有效性四個(gè)方面評(píng)價(jià)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可靠性。
　　 連通可靠性是網(wǎng)絡(luò)生存性分析的基本內(nèi)容。本文給出了生存性定義,確定了生存性的測(cè)度。測(cè)度的主要內(nèi)容包括:子系統(tǒng)連通可靠度的確定方法；二終

4、端可靠性的定義、模型、準(zhǔn)確及近似算法；網(wǎng)絡(luò)連通可靠性的定義、本質(zhì)、模型及計(jì)算方法；層次網(wǎng)絡(luò)連通可靠性的計(jì)算方法。
　　 抗毀性是對(duì)網(wǎng)絡(luò)在受到外界破壞作用后可靠性的刻畫,狹義的抗毀性只是從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的角度評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊能力,本文根據(jù)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的特性對(duì)抗毀性的概念進(jìn)行拓展,不僅把抗毀性的研究從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)擴(kuò)展到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),還把網(wǎng)絡(luò)的抗毀性分析與運(yùn)輸需求分布相結(jié)合,提出了抗毀可靠性的概念。并且采用各種評(píng)價(jià)方法,包括直接法和刪除法。建立

5、了一系列評(píng)價(jià)指標(biāo),從不同的角度評(píng)價(jià)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的抗毀性和抗毀可靠性。
　　 將布局適應(yīng)性的研究轉(zhuǎn)化為一種特殊的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能力問題,定義了交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的布局適應(yīng)性,建立了反映布局適應(yīng)性的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能力模型,使其不僅可以作為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能力的計(jì)量模型,而且可以作為布局適應(yīng)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能力可靠性是有效性評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容之一。提出了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能力可靠性的定義,建立了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能力可靠性模型。
　　 交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可

6、靠性是用于比較兩個(gè)或多個(gè)規(guī)模相同、投資相同、運(yùn)輸組織方式相同,但結(jié)構(gòu)不同的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性。提出了交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性的概念,建立了交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)價(jià)模型。用能處理各類約束條件的多目標(biāo)優(yōu)化遺傳算法--IFDNAG算法,求解結(jié)構(gòu)可靠度模型中的車流徑路問題,利用C語(yǔ)言編程,采用gcc4.2.1編譯器對(duì)算例進(jìn)行了運(yùn)算。
　　 本文用算例和上海城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)實(shí)例驗(yàn)證了所提出的連通可靠性、抗毀可靠性、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸能力可靠性等