南京市区公交地铁加权复合网络模型及鲁棒性分析

发布时间：2017-10-03 21:27

  本文关键词：南京市区公交地铁加权复合网络模型及鲁棒性分析

  更多相关文章： 加权复合网络 拓扑统计特性 网络鲁棒性 查询系统

【摘要】：如今人口众多,城市拥挤,保持城市公共交通系统正常、高效的运行直接关系人们的生活水平和经济的发展。因此,对以公交和地铁为对象的城市公共交通网络的研究受到相关领域的广泛关注。本文建立了公交、地铁无权网络、公交加权网络以及公交地铁加权复合网络。分析了各种网络的统计特性。并就各种网络受随机攻击和蓄意攻击时的鲁棒性进行分析。最后联系实际情况,建立了一个公交地铁查询系统。本文的研究工作及成果如下:(1)分别用三种建模方式(Space L方式、Space P方式、Space R方式)建立南京公交无权网络和南京地铁无权网络,并对比分析在三种情况下各自的拓扑统计特性。在此基础上,分别建立了两种公交加权网络和公交地铁加权复合网络,着重体现加权复合网络和普通单加权网络的区别。(2)研究了利用三种建模方式构建的南京公交和地铁子网络的鲁棒性,从随机攻击和按度值蓄意攻击的两个角度分别分析了网络各自的全局效率和最大连通子图变化情况。同时对上述建立的加权复合网络也进行相同的鲁棒性分析,并与单个子网络进行对比,由此得出结论,复合网络的鲁棒性优于单个子网络。在随机攻击下无论何种网络都具有较好的鲁棒性,但是在蓄意攻击下都具有脆弱性。另外还研究了南京部分网络在站点进行封闭施工下的鲁棒性,结果发现,只要人们在合理范围内寻找绕行的站点就可以保持网络的稳定性,无论是平均最短路径长度还是全局效率,都表现出绕行过后的网络传播保持在较高的水平。(3)建立一个方便于乘客的公交地铁查询系统,分析加权网络和查询系统的关系。在查询系统中,一旦缺少线路网络,人们就无法得知站点和线路的关系,而缺少站点网络,就无法了解站点之间的关系,因此网络对于查询系统非常重要,是查询系统内部数据关系的来源。另外通过系统查询结果可以更直观的体现网络的信息,从而让人们清楚的认识网络和查询系统之间相辅相成的关系。
【关键词】：加权复合网络 拓扑统计特性 网络鲁棒性 查询系统
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U12
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 论文研究背景及意义9-11
• 1.1.1 复杂网络的研究背景及意义9-10
• 1.1.2 复杂网络交通动力学行为的研究背景及意义10-11
• 1.2 基于复杂网络的城市公共交通网络的研究现状11-13
• 1.3 城市公共交通网络研究的应用价值13-14
• 1.4 论文内容与组织结构14-15
• 第二章 基于复杂网络的城市公共交通系统研究概述15-26
• 2.1 引言15
• 2.2 城市公共交通网络的建模方式及拓扑统计特性15-19
• 2.2.1 基于站点的网络表示模型15-17
• 2.2.2 基于线路的网络表示模型17-18
• 2.2.3 网络的基本统计特性18-19
• 2.3 城市公共交通网络的演化模型研究19-21
• 2.3.1 公交无权网络的演化模型19-20
• 2.3.2 公交加权网络的演化模型20-21
• 2.4 交通动力学传输性能的衡量及改善21-24
• 2.4.1 交通动力学传输性能衡量指标21-22
• 2.4.2 改变底层网络结构改善传输性能22-24
• 2.4.3 改变路由策略改善传输性能24
• 2.5 本章小结24-26
• 第三章 南京市区公交地铁及加权复合网络拓扑统计特性分析26-44
• 3.1 引言26
• 3.2 基于南京市区公交地铁数据的三种模型主要拓扑统计特性分析比较26-35
• 3.2.1 Space L模型下拓扑统计特性分析27-29
• 3.2.2 Space P模型下拓扑统计特性分析29-31
• 3.2.3 Space R模型下拓扑统计特性分析31-33
• 3.2.4 三种公交、地铁网络建模方式对比33-35
• 3.3 南京市区公交地铁加权复合网络的拓扑性质研究35-43
• 3.3.1 公交地铁复合加权网络模型35-38
• 3.3.2 南京市区公交加权网络与公交地铁复合加权网络的拓扑性质研究比较38-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 南京市区公交地铁加权复合网络的鲁棒性分析44-59
• 4.1 引言44
• 4.2 网络鲁棒性衡量指标与攻击策略44-46
• 4.2.1 衡量指标44-45
• 4.2.2 攻击策略的选择45-46
• 4.3 受攻击下的南京公交地铁子网络及加权复合网络的鲁棒性分析46-56
• 4.3.1 南京公交地铁子网络的鲁棒性分析47-51
• 4.3.2 南京公交地铁加权复合网络的鲁棒性分析51-55
• 4.3.3 公交地铁加权复合网络与公交地铁子网络鲁棒性对比55-56
• 4.4 绕行情况下的南京公交网络鲁棒性分析56-58
• 4.4.1 公交线路绕行方案56-57
• 4.4.2 实验过程及分析57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 南京市区公交地铁查询系统设计59-66
• 5.1 引言59
• 5.2 加权网络在查询系统中的表示及意义59-61
• 5.3 系统设计61-63
• 5.3.1 系统功能需求61-62
• 5.3.2 功能模块设计与开发62
• 5.3.3 界面设计62-63
• 5.4 结果演示63-65
• 5.5 本章小结65-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 总结66-67
• 6.2 展望67-68
• 参考文献68-71
• 附录1 程序清单71-73
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目73-74
• 致谢74

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本文编号：966850