城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣＜捌鋭恿W(xué)分析.pdf

1、在現(xiàn)代城市發(fā)展的過程中，城市交通能力成為制約經(jīng)濟(jì)活力的重要因素之一。因此，許多大城市都在建設(shè)自己的軌道交通交通網(wǎng)。本文第一部分構(gòu)建了全球10個(gè)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的演化模型，分析了不同網(wǎng)絡(luò)的主要特性（如:節(jié)點(diǎn)度、中介數(shù)、聚類特性、平均路徑長度等）及其演化過程。研究表明，隨著中心城區(qū)核心網(wǎng)絡(luò)的形成和郊區(qū)地鐵的完善，軌道交通網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度和網(wǎng)絡(luò)直徑在演化過程中，呈現(xiàn)先急劇增大后趨向平穩(wěn)的特點(diǎn)。通過節(jié)點(diǎn)度和中介數(shù)的分布及相關(guān)性分析，表明雖然二

2、者呈正相關(guān)關(guān)系，但是一些較小度值的站點(diǎn)具有較高的中介數(shù)，這些站點(diǎn)通常位于網(wǎng)絡(luò)中環(huán)型結(jié)構(gòu)附近并且承擔(dān)了較大客流。此外，本文的研究還發(fā)現(xiàn)，隨著軌道交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中局部小回路的形成，某些站點(diǎn)的流量會降低，這意味著地鐵系統(tǒng)的局部拓?fù)涮匦噪S著網(wǎng)絡(luò)的演化得到了改善。本文還對軌道交通網(wǎng)絡(luò)中回路長度的分布進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中沒有形成回路的邊占55％左右。
　　第二部分重點(diǎn)研究城市軌道交通系統(tǒng)的級聯(lián)失效及其抑制策略，發(fā)掘軌道交通網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)失效的特

3、點(diǎn)，為城市軌道交通網(wǎng)建設(shè)和保護(hù)提供有價(jià)值的參考。首先采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，分別采用中介數(shù)和度確定了軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的重要性，之后分析了各大城市的軌道交通系統(tǒng)在隨機(jī)攻擊和惡意攻擊情況下的網(wǎng)絡(luò)性能，發(fā)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)同Scale-free網(wǎng)絡(luò)具有類似的特點(diǎn)，在隨機(jī)攻擊的情形下的魯棒性優(yōu)于惡意攻擊的情形。另外，隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載容差參數(shù)α的變化，我們的研究發(fā)現(xiàn)有時(shí)隨著α的增加，網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊時(shí)的魯棒性反而降低。之后我們對軌道交通網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊時(shí)的級聯(lián)