基于多层复杂网络的城市公共交通效率的研究
发布时间：2021-08-13 08:33
随着城市化进程的不断加快,人口数量急剧增加,大城市私家车的数量持续升高,导致交通拥堵问题日益严峻。公共交通承担了城市中的大部分客流量,因此优化公共交通的线路,提高公共交通的效率,能够提高公共交通对市民的吸引力,进一步增加公共交通的承载量,缓解城市拥堵。本文将应用多层复杂网络理论对城市公共交通效率问题进行研究和解决。然而将多层复杂网络理论应用到城市公共交通系统的研究仍然有以下三方面困难:第一,如何建立多层公共交通网络;第二,如何设置公共交通网络的指标与权重来准确地表示网络的拓扑结构和功能特性,其中最值得关注同时也是最具有挑战性的是如何表示层间的关系;第三,如何通过分析的结果来提高公共交通网络的效率,优化网络的结构,即公交、轨道站点与路线的优化。本文主要以城市公共交通效率为核心,旨在构建一套较为完整、符合交通系统特性的网络指标和模型,从而分析出公共交通网络的内在特性和子系统之间的联系,最后通过优化公交线路这一应用从而达到提高公共交通效率的目的。本文主要研究内容如下:（1）本文提出了一种凝聚点图结构表示法,凝聚点图结构是一种简化的公交网络结构,凝聚点通过将一些地理空间相似的站点凝聚成一个节点...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一个多层网络的例子
第2章多层复杂网络理论概述91={,}和2={,}。因此，该图结构共有四个不同的层：（A,X）,（B,X），（A,Y）和（B,Y）。节点的集合M={(1,A,X),(2,A,X),(3,A,X),(2,A,Y),(3,A,Y),(1,B,X),(3,B,X),(4,B,X),(1,B,Y)}×1×2。节点可以在层内或层间以成对的方式彼此连接，为了区别，将在层内的边（即层内边）标为实线，将跨层的边（即层间边）标为虚线。这里引入底层图的概念，底层图即超图，就是将多层结构耦合成一个单层网络，这个单层网络可以将边的各种类型展示出来，即两个节点之间边的数量任意。超图的意义在于整体性，但可能会丢失一些细节信息，多层的意义在于局部性，在研究复杂网络时最好是将超图和多层图相结合，这样更有利于探索出复杂系统的特性。图2.2表示的是图2.1所示多层网络的底层图，GM=（M，EM）。同样地，图中将层内边标为实线，层间边标为虚线。注意，如果维度为零（即d＝0），则多层网络M变为单层网络。在这种情况下，M=，因此设置的M为冗余。也就是说如果d=0，则不存在集合×1××中的乘积项。图2.2底层图示意图2.1.3邻接张量单层网络图一般用邻接矩阵表示，但是传统的二维矩阵无法满足多层网络的结构，因此需要扩展到高阶张量上。一般地，用邻接张量∈{0，1}||×||×|1|×|1|×…×||×||来表示多层结构，其中张量中的元素=
第2章多层复杂网络理论概述1011…，的值为1时当且仅当((,),(,))∈；反之则的值为0。同理可以定义一个权重邻接张量W[27]-[29]。图2.3认知社会结构的示意图以及对应的超邻接矩阵这里用一个实例来具体说明。图2.3的左图为认知社会结构的示意图，表示了21个人之间的两种社会关系，包含联系较为活跃的关系（简称活跃关系）和朋友关系。每一层表示每个人对21个人之间的社会关系的认知。例如多层结构最前面蓝色的图层，表示第21个人认为，所有人的社会关系是怎样的。图2.3的右图是一个超邻接矩阵，当然这是一个子图，只表示出了4个人。该矩阵首先分了两大块表示关系这一维度（对应图中活跃关系与朋友关系），其次，每个关系中有4段（图中用邪|”分割），这4段表示前四个人的社会认知，每段里又分为4部分（对应图中的1234），表示图中四个节点的关系。2.2多层复杂网络的类别在交通系统中，耦合网络和分级多层网络一般比较常应用在分析和研究多模式的交通网络模型中。下面本文将介绍一下这两种类别的网络的具体概念与应用。2.2.1耦合网络耦合网络是多层复杂网络中最通用的结构模型，一般层之间有着依赖关系的网络都可以称之为耦合网络。在本文中提出的三层公共交通网络模型就是基
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多源数据融合技术的枢纽可达性分析[J]. 贾振. 交通与港航. 2019(03)
[2]以数据为中心的智慧城市研究综述[J]. 朱少伟. 信息系统工程. 2018(01)
[3]多层耦合网络传播综述[J]. 刘权辉,王伟,唐明. 复杂系统与复杂性科学. 2016(01)
[4]多层复杂网络理论研究进展:概念、理论和数据[J]. 张欣. 复杂系统与复杂性科学. 2015(02)
[5]浅析城市公交线路的规划设计[J]. 游友佳. 科技创新与应用. 2015(06)
[6]停车换乘设施使用者调查[J]. 秦焕美,关宏志,敖翔龙,刘燕. 城市交通. 2012(01)
[7]一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论[J]. 钱学森. 上海理工大学学报. 2011(06)
[8]支持多模式的复合交通网络模型研究[J]. 吴信才,杨林,周顺平,万波. 武汉大学学报(信息科学版). 2008(04)
[9]复杂网络理论与城市交通系统复杂性问题的相关研究[J]. 高自友,赵小梅,黄海军,毛保华. 交通运输系统工程与信息. 2006(03)
[10]遗传算法研究综述[J]. 吉根林. 计算机应用与软件. 2004(02)
本文编号：3340101
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一个多层网络的例子
第2章多层复杂网络理论概述91={,}和2={,}。因此，该图结构共有四个不同的层：（A,X）,（B,X），（A,Y）和（B,Y）。节点的集合M={(1,A,X),(2,A,X),(3,A,X),(2,A,Y),(3,A,Y),(1,B,X),(3,B,X),(4,B,X),(1,B,Y)}×1×2。节点可以在层内或层间以成对的方式彼此连接，为了区别，将在层内的边（即层内边）标为实线，将跨层的边（即层间边）标为虚线。这里引入底层图的概念，底层图即超图，就是将多层结构耦合成一个单层网络，这个单层网络可以将边的各种类型展示出来，即两个节点之间边的数量任意。超图的意义在于整体性，但可能会丢失一些细节信息，多层的意义在于局部性，在研究复杂网络时最好是将超图和多层图相结合，这样更有利于探索出复杂系统的特性。图2.2表示的是图2.1所示多层网络的底层图，GM=（M，EM）。同样地，图中将层内边标为实线，层间边标为虚线。注意，如果维度为零（即d＝0），则多层网络M变为单层网络。在这种情况下，M=，因此设置的M为冗余。也就是说如果d=0，则不存在集合×1××中的乘积项。图2.2底层图示意图2.1.3邻接张量单层网络图一般用邻接矩阵表示，但是传统的二维矩阵无法满足多层网络的结构，因此需要扩展到高阶张量上。一般地，用邻接张量∈{0，1}||×||×|1|×|1|×…×||×||来表示多层结构，其中张量中的元素=
第2章多层复杂网络理论概述1011…，的值为1时当且仅当((,),(,))∈；反之则的值为0。同理可以定义一个权重邻接张量W[27]-[29]。图2.3认知社会结构的示意图以及对应的超邻接矩阵这里用一个实例来具体说明。图2.3的左图为认知社会结构的示意图，表示了21个人之间的两种社会关系，包含联系较为活跃的关系（简称活跃关系）和朋友关系。每一层表示每个人对21个人之间的社会关系的认知。例如多层结构最前面蓝色的图层，表示第21个人认为，所有人的社会关系是怎样的。图2.3的右图是一个超邻接矩阵，当然这是一个子图，只表示出了4个人。该矩阵首先分了两大块表示关系这一维度（对应图中活跃关系与朋友关系），其次，每个关系中有4段（图中用邪|”分割），这4段表示前四个人的社会认知，每段里又分为4部分（对应图中的1234），表示图中四个节点的关系。2.2多层复杂网络的类别在交通系统中，耦合网络和分级多层网络一般比较常应用在分析和研究多模式的交通网络模型中。下面本文将介绍一下这两种类别的网络的具体概念与应用。2.2.1耦合网络耦合网络是多层复杂网络中最通用的结构模型，一般层之间有着依赖关系的网络都可以称之为耦合网络。在本文中提出的三层公共交通网络模型就是基
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多源数据融合技术的枢纽可达性分析[J]. 贾振. 交通与港航. 2019(03)
[2]以数据为中心的智慧城市研究综述[J]. 朱少伟. 信息系统工程. 2018(01)
[3]多层耦合网络传播综述[J]. 刘权辉,王伟,唐明. 复杂系统与复杂性科学. 2016(01)
[4]多层复杂网络理论研究进展:概念、理论和数据[J]. 张欣. 复杂系统与复杂性科学. 2015(02)
[5]浅析城市公交线路的规划设计[J]. 游友佳. 科技创新与应用. 2015(06)
[6]停车换乘设施使用者调查[J]. 秦焕美,关宏志,敖翔龙,刘燕. 城市交通. 2012(01)
[7]一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论[J]. 钱学森. 上海理工大学学报. 2011(06)
[8]支持多模式的复合交通网络模型研究[J]. 吴信才,杨林,周顺平,万波. 武汉大学学报(信息科学版). 2008(04)
[9]复杂网络理论与城市交通系统复杂性问题的相关研究[J]. 高自友,赵小梅,黄海军,毛保华. 交通运输系统工程与信息. 2006(03)
[10]遗传算法研究综述[J]. 吉根林. 计算机应用与软件. 2004(02)
本文编号：3340101
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