基于站点对的公交竞合网络建模及复杂特性分析

发布时间：2017-07-07 19:06

  本文关键词：基于站点对的公交竞合网络建模及复杂特性分析

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【摘要】：竞争与合作是公交网络普遍存在的属性关系,然而目前仍缺乏成熟的理论去度量这些关系。此外现有的研究均认为竞合关系只存在于空间中相交的线路之间,而实际上,即使两条不相交的线路间也可能存在竞合关系。为了充分挖掘公交网络中的竞合关系,本文基于复杂网络的理论与方法,从站点对间的基本关系出发,构建了公交网络竞合模型,能度量空间任意站点及线路间的竞争与合作关系,并展开了相关的特性分析和公交网络优化研究。主要研究内容和成果包括以下三个部分:(1)考虑了站点的空间特性,融合了步行网络,构建了公交网络新模型。并以哈市公交网络为例详细地分析了新公交网络中的度分布、路径长度、聚类系数以及介数等复杂特性。结果表明,哈市的公交网络中有很多指数、高斯以及幂律等规律,是一个典型的小世界网络。(2)基于K最短路径算法,设计了多路径空间换乘算法,提出了基于站点对的公交竞合网络模型。最后结合哈市的公交网络进行了实例分析。结果表明,合作关系是哈市公交网络中的主导关系。合作强度分布是一种严重的偏态分布,公交网络中合作强度的富人俱乐部现象非常明显。线路间的竞争与合作系数分别呈指数和伽马分布,线路间的竞争差异性与竞争强度基本无关,而与合作强度有明显的幂律规律。(3)为了探究多模式公交网络站点的空间群体特性,提出了站点空间派系的概念,设计了以最少数量的派系去覆盖整个网络的派系划分算法,建立了多模式公交网络站点派系对间的竞合网络模型,并探究了不同模式的子网络间的竞合关系。最后考虑竞合关系,以减小网络换乘次数与均衡网络合作强度为目标,提出了多模式公交网络优化方法,为公交网络整体的优化与布局提供了较宏观的参考与借鉴。以哈市多模式公交网络为例进行了相关的实例分析。综上所述,本文建立了基于站点对的公交竞合网络模型,能度量空间中任意站点及线路间的竞争与合作关系。同时探究了多模式公交网络的站点群体特性,提出了新的公交优化方法,为公交网络的规划与设计提供了参考与借鉴。
【关键词】：复杂网络 公交网络 竞争与合作关系 站点空间派系 公交网络优化
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.17;O157.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 论文研究的背景和意义9
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析9-11
• 1.3 国内外文献综述简析11-12
• 1.4 主要研究内容12-14
• 1.4.1 具体研究内容12-13
• 1.4.2 论文技术路线13-14
• 第2章 融合步行网络的城市公交网络复杂特性分析14-26
• 2.1 传统公交网络的建模方法14-16
• 2.1.1 Space-P空间模型14
• 2.1.2 Space-L空间模型14-15
• 2.1.3 Space-R空间模型15-16
• 2.2 考虑空间特性的公交网络建模16-17
• 2.2.1 公交网络的空间属性16-17
• 2.2.2 融合步行网络的公交网络模型17
• 2.3 考虑空间特性的公交复杂网络特征分析17-24
• 2.3.1 数据基础17-18
• 2.3.2 公交网络节点的度及度分布18-21
• 2.3.3 公交网络的路径长度特性21-22
• 2.3.4 聚类系数22-24
• 2.3.5 介数24
• 2.4 本章小结24-26
• 第3章 基于站点对的公交竞合网络模型26-41
• 3.1 公交网络中竞争与合作关系分析26-28
• 3.1.1 合作关系分析26-27
• 3.1.2 竞争关系分析27-28
• 3.2 基于站点-站点的公交合作网络建模28-31
• 3.2.1 考虑步行网络的多路径公交网络换乘算法28-30
• 3.2.2 考虑多方案的公交合作网络模型30-31
• 3.3 基于站点-站点的公交竞争网络建模31-32
• 3.3.1 线路间重合站点的竞争关系31
• 3.3.2 线路间非重合站点的竞争关系31-32
• 3.4 实例分析32-39
• 3.4.1 站点-站点竞争与合作实例分析32-37
• 3.4.2 线路-线路竞争与合作实例分析37-39
• 3.5 本章小结39-41
• 第4章 考虑竞合关系的多模式公交网络站点空间派系研究41-56
• 4.1 多模式公交网络站点空间派系的划分41-44
• 4.1.1 多模式公交网络建模41-42
• 4.1.2 站点空间派系的划分算法42-44
• 4.2 站点空间派系竞合网络建模44-52
• 4.2.1 派系网络建模44-47
• 4.2.2 派系竞合网络建模47-51
• 4.2.3 多模式公交子网络间竞争与合作模型51-52
• 4.3 考虑竞合关系的多模式公交网络优化52-55
• 4.3.1 优化思路53
• 4.3.2 优化算法设计53-54
• 4.3.3 哈市多模式公交网络上的应用研究54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 结论与展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读学位期间发表的学术论文62-64
• 致谢64

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本文编号：531413