中國鐵路網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特性及脆弱性研究.pdf

1、中國是一個典型的大陸性國家,由于經(jīng)濟聯(lián)系和交往跨度較大,鐵路在我國的運輸系統(tǒng)中具有不可替代的作用。它將整個國家聯(lián)系起來的同時引導(dǎo)和促進其它運輸方式以及國民經(jīng)濟的發(fā)展。鐵路運輸具有載運量大、運行成本低、安全準(zhǔn)時、能源消耗少的特點,它不僅流量較大、距離較長的旅客和貨物運輸方面具有很大的優(yōu)勢;而且在流量較大、距離較短的旅客運輸中也具有較大的優(yōu)勢。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,對我國鐵路的發(fā)展以及鐵路在自然災(zāi)害情況下的可靠性和應(yīng)變能力也提出了更高

2、的要求。
　　復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為大量實際復(fù)雜系統(tǒng)的高度抽象,其理論與應(yīng)用研究已經(jīng)滲透到了數(shù)理、生命和工程學(xué)科等多個不同的領(lǐng)域。利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論和方法能夠很好的描述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和彼此間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,為復(fù)雜系統(tǒng)脆弱性的研究提供一個全新的視角和研究方法,有助于從整體上把握系統(tǒng)的復(fù)雜性和系統(tǒng)響應(yīng)的動力學(xué)特性。近年來,對于復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)特性的研究越來越多。大多是在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)特性進行研究。例如利用節(jié)點

3、平均度(?k?),聚類系數(shù)(C),網(wǎng)絡(luò)半徑(D),平均路徑(L),介數(shù)(B)等參數(shù)對基礎(chǔ)設(shè)施進行研究。而對于脆弱性的研究,目前尚處于起步階段。
　　本文中運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論來研究中國鐵路網(wǎng),分析鐵路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和脆弱性,對鐵路網(wǎng)的維護以及建設(shè)提供一定的建議。本文中,首先利用雙層模型對中國鐵路網(wǎng)建模,利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論和方法對鐵路網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)特性分析,介紹并總結(jié)了鐵路網(wǎng)的聚類系數(shù)、度分布、介數(shù)等參量。其次,從拓撲結(jié)構(gòu)和功能兩個不同層次分析了