城市轨道交通脆弱性及网络抗毁性优化研究
发布时间：2021-07-29 20:09
随着城市的发展,人们对出行的便捷程度和时间成本的要求越来越高。城市轨道交通作为一种被鼓励的经济可行的公共交通方式受到的关注越来越多。城市轨道交通作为一个复杂的系统,其安全问题、规划问题也应该得到相应的关注。本文基于系统分析的思想,对城市轨道交通系统的脆弱性、网络的抗毁性及其优化进行了研究。本文首先介绍了复杂网络的基础理论和其在交通领域的研究进展,对城市轨道交通脆弱性进行了定义,将本文城市轨道交通脆弱性的研究分为系统脆弱性影响因素研究与网络抗毁性研究两部分。其次基于城市轨道交通运营事故案例统计分析、文献阅读及专家访谈,提取了城市轨道交通脆弱性影响因素,并使用解释结构模型的方法分析、展示了影响因子间的关联关系、层级关系。接下来用Space L方法构建了轨道交通网络,基于网络的平均度、直径、最大连通子图和全局效率四个指标,分别使网络的单个节点和单条路线失效对其抗毁性进行分析。然后以代数连通度为目标函数,以建造的成本为约束函数,同时在方案选取时考量区域的网线密度,最终建立城市轨道交通网络抗毁性优化模型;并选用改进的PSO算法对模型进行求解。最后基于武汉市城市轨道交通实例,分析了其网络抗毁性,并...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
网络g度分布图
v60.00 v71.00 v83.33 v917.47 v1045.13v119.98 v125.92 v1312.28 v141.53 v151.83v160.00 v1737.03 v1822.55 v198.75 v209.582.2.2 常见网络模型在图论和复杂网络的研究领域，有几个网络类型和规律的发现是具有里程碑意义的。这小节将一一介绍这些常见模型。1、规则网络规则网络的形成十分简单明了，且具有美感。网络中的每个节点都与相同个数的节点相连。故大部分节点的性质相同。常见的规则网络有全局耦合网络（也称为完全图）、最近邻耦合网络和星形耦合网络。规则网络的聚类系数和平均路径长度都较大，因此不能反映出实际结构的异构性和动态增长性。
最近邻网络的平均路径长度为 ，其中 N 为总节点数，K 为每个点相连接的节点数。星型网络有一个中心点，其他节点都与这个节点连接。星型网络的聚集系数为 1平均路径长度为 ( ∞)。2、随机网络20 世纪 40 年代数学家 Erd s 和 Rényi 提出了随机图理论，并用 ER 模型对这一理论做出了解释[71]。这是图论研究历程中最重要的理论成果之一。在 ER 模型中，网络节点度数分布服从泊松分布。用数学表达式表示为: ( ) 。若网络的节点数是 N，任意两个节点的连接概率为 p。当 p 较小时，整个网络较为稀疏；随着 p 逐渐增大，整个网络也变得更加密集。演变过程如图 2-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁网络可控性的研究[J]. 曾璐,杨杰,刘军,王莉. 江西理工大学学报. 2019(01)
[2]城市轨道交通线网规划阶段投资匡算分析[J]. 王辉. 城市轨道交通研究. 2019(01)
[3]城市轨道交通网络抗毁性实例研究[J]. 殷勇,范钰. 物流技术. 2018(12)
[4]城市轨道交通运输网络级联失效抗毁性研究[J]. 刘朝阳,吕永波,刘步实,李倩,吕万钧. 交通运输系统工程与信息. 2018(05)
[5]基于网络特性的高速铁路关键车站识别方法[J]. 郭丹,王莉,秦勇. 铁道科学与工程学报. 2018(07)
[6]节点失效模式下复杂网络结构抗毁性优化仿真[J]. 韦小铃,阳建中. 计算机仿真. 2018(05)
[7]城市轨道交通网络的拓扑结构分析[J]. 高天智,陈宽民,李凤兰. 长安大学学报(自然科学版). 2018(03)
[8]基于网络可控性的城市轨道交通客流网络限流优化控制方法[J]. 曾璐,刘军,秦勇,王莉. 铁道学报. 2018(04)
[9]基于轨道城市发展理念的武汉轨道线网规划[J]. 王东,钱寒峰. 综合运输. 2018(01)
[10]城市地铁-公交复合网络抗毁性与级联失效仿真[J]. 沈犁,张殿业,向阳,王周全,张桐. 西南交通大学学报. 2018(01)
博士论文
[1]基于复杂网络理论的网络交通拥堵问题研究[D]. 宋海权.西南交通大学 2016
[2]城市轨道交通网络脆弱性分析与客流协同控制研究[D]. 叶青.西南交通大学 2016
[3]城市轨道交通系统脆弱性研究[D]. 袁朋伟.北京交通大学 2016
[4]城市轨道交通网络化运营风险与安全评估[D]. 肖雪梅.北京交通大学 2014
[5]基于复杂网络的交通网络复杂性研究[D]. 胡一竑.复旦大学 2008
硕士论文
[1]基于模糊贝叶斯网络的城市轨道交通运营安全风险评估研究[D]. 王旭.华东交通大学 2018
[2]南京市区公交、地铁加权复合网络建模与实证分析[D]. 彭景新.南京邮电大学 2017
[3]基于复杂网络的危险品道路运输网络脆弱性研究[D]. 戚业宏.华南理工大学 2016
[4]基于自然连通度的复杂网络抗毁性优化研究[D]. 彭观胜.国防科学技术大学 2015
[5]基于复杂网络的城市轨道交通网络结构特性与抗毁性研究[D]. 吕禄明.北京交通大学 2015
[6]城市轨道交通网络抗毁性分析与仿真研究[D]. 刁朋娣.北京交通大学 2014
[7]基于复杂网络理论的城市轨道交通网络抗毁性优化研究[D]. 刘新.西南交通大学 2014
[8]基于PSO算法的复杂网络抗毁性优化及应用研究[D]. 江冀海.华东交通大学 2012
[9]交通运输系统的网络模型及其抗毁性研究[D]. 庞少鹏.华东交通大学 2012
本文编号：3309974
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
网络g度分布图
v60.00 v71.00 v83.33 v917.47 v1045.13v119.98 v125.92 v1312.28 v141.53 v151.83v160.00 v1737.03 v1822.55 v198.75 v209.582.2.2 常见网络模型在图论和复杂网络的研究领域，有几个网络类型和规律的发现是具有里程碑意义的。这小节将一一介绍这些常见模型。1、规则网络规则网络的形成十分简单明了，且具有美感。网络中的每个节点都与相同个数的节点相连。故大部分节点的性质相同。常见的规则网络有全局耦合网络（也称为完全图）、最近邻耦合网络和星形耦合网络。规则网络的聚类系数和平均路径长度都较大，因此不能反映出实际结构的异构性和动态增长性。
最近邻网络的平均路径长度为 ，其中 N 为总节点数，K 为每个点相连接的节点数。星型网络有一个中心点，其他节点都与这个节点连接。星型网络的聚集系数为 1平均路径长度为 ( ∞)。2、随机网络20 世纪 40 年代数学家 Erd s 和 Rényi 提出了随机图理论，并用 ER 模型对这一理论做出了解释[71]。这是图论研究历程中最重要的理论成果之一。在 ER 模型中，网络节点度数分布服从泊松分布。用数学表达式表示为: ( ) 。若网络的节点数是 N，任意两个节点的连接概率为 p。当 p 较小时，整个网络较为稀疏；随着 p 逐渐增大，整个网络也变得更加密集。演变过程如图 2-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁网络可控性的研究[J]. 曾璐,杨杰,刘军,王莉. 江西理工大学学报. 2019(01)
[2]城市轨道交通线网规划阶段投资匡算分析[J]. 王辉. 城市轨道交通研究. 2019(01)
[3]城市轨道交通网络抗毁性实例研究[J]. 殷勇,范钰. 物流技术. 2018(12)
[4]城市轨道交通运输网络级联失效抗毁性研究[J]. 刘朝阳,吕永波,刘步实,李倩,吕万钧. 交通运输系统工程与信息. 2018(05)
[5]基于网络特性的高速铁路关键车站识别方法[J]. 郭丹,王莉,秦勇. 铁道科学与工程学报. 2018(07)
[6]节点失效模式下复杂网络结构抗毁性优化仿真[J]. 韦小铃,阳建中. 计算机仿真. 2018(05)
[7]城市轨道交通网络的拓扑结构分析[J]. 高天智,陈宽民,李凤兰. 长安大学学报(自然科学版). 2018(03)
[8]基于网络可控性的城市轨道交通客流网络限流优化控制方法[J]. 曾璐,刘军,秦勇,王莉. 铁道学报. 2018(04)
[9]基于轨道城市发展理念的武汉轨道线网规划[J]. 王东,钱寒峰. 综合运输. 2018(01)
[10]城市地铁-公交复合网络抗毁性与级联失效仿真[J]. 沈犁,张殿业,向阳,王周全,张桐. 西南交通大学学报. 2018(01)
博士论文
[1]基于复杂网络理论的网络交通拥堵问题研究[D]. 宋海权.西南交通大学 2016
[2]城市轨道交通网络脆弱性分析与客流协同控制研究[D]. 叶青.西南交通大学 2016
[3]城市轨道交通系统脆弱性研究[D]. 袁朋伟.北京交通大学 2016
[4]城市轨道交通网络化运营风险与安全评估[D]. 肖雪梅.北京交通大学 2014
[5]基于复杂网络的交通网络复杂性研究[D]. 胡一竑.复旦大学 2008
硕士论文
[1]基于模糊贝叶斯网络的城市轨道交通运营安全风险评估研究[D]. 王旭.华东交通大学 2018
[2]南京市区公交、地铁加权复合网络建模与实证分析[D]. 彭景新.南京邮电大学 2017
[3]基于复杂网络的危险品道路运输网络脆弱性研究[D]. 戚业宏.华南理工大学 2016
[4]基于自然连通度的复杂网络抗毁性优化研究[D]. 彭观胜.国防科学技术大学 2015
[5]基于复杂网络的城市轨道交通网络结构特性与抗毁性研究[D]. 吕禄明.北京交通大学 2015
[6]城市轨道交通网络抗毁性分析与仿真研究[D]. 刁朋娣.北京交通大学 2014
[7]基于复杂网络理论的城市轨道交通网络抗毁性优化研究[D]. 刘新.西南交通大学 2014
[8]基于PSO算法的复杂网络抗毁性优化及应用研究[D]. 江冀海.华东交通大学 2012
[9]交通运输系统的网络模型及其抗毁性研究[D]. 庞少鹏.华东交通大学 2012
本文编号：3309974
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