基于复杂网络理论的区域煤炭运输公路网的可靠性研究

发布时间：2017-05-10 07:08

  本文关键词：基于复杂网络理论的区域煤炭运输公路网的可靠性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是一个以煤炭为主要能源结构的国家,煤炭在一次性能源消费中所占比例超过70%,是世界上最大的煤炭生产国和消费国,然而,我国煤炭产地和消费地在地域上存在明显的不平衡,形成了迄今“西煤东调、北煤南运”的格局特点,煤炭运输已成为制约生产与消费的主要瓶颈。因此,煤炭运输网络可靠性成为本领域研究的重点。 基于复杂网络理论可靠性问题研究是当今学术界的热点,目前国内外很多学者已将该理论应用研究铁路网、城市公交网、轨道网、航空网络等交通网络的可靠性,然而复杂网络可靠性理论在区域公路网络中的应用还很少见。 基于以上原因,本文以山西煤炭运输公路网为研究对象,研究了网络在不同攻击策略下的可靠性。主要研究工作有：首先,基于结构决定性质的原理,本文构建了基于复杂网络理论的山西煤炭运输公路网静态模型,包括无向无权和无向加权模型,分析了网络静态结构特征,指出山西煤炭运输网是一个随机网络。然后,基于复杂网络可靠性指标原则,本文提出了衡量路网连通可靠性的指标,从局部和全局两方面来衡量网络连通可靠性质。最后,基于MATLAB仿真平台,本文对静态结构模型在不同攻击下可靠性指标变化情况进行仿真实验,对比指出路网的关键节点和关键边及网络攻击的最优策略排序。 论文研究成果将指导路网管理人员提前做好山西路网防护工作,并为路网规划人员实施路网改扩建计划提供参考,具有很强的现实意义。
【关键词】：复杂网络 煤炭运输公路网 连通可靠性
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：F542;F426.21
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-20
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究意义12-14
• 1.3 国内外研究现状14-17
• 1.3.1 复杂网络14
• 1.3.2 加权复杂网络14-15
• 1.3.3 复杂网络可靠性15-16
• 1.3.4 复杂网络可靠性在路网研究中的应用16-17
• 1.4 论文的组织结构17-19
• 1.5 本章小结19-20
• 2 复杂网络基础理论研究20-30
• 2.1 复杂网络的基本概念20-21
• 2.2 复杂网络的研究方法21-22
• 2.3 复杂网络静态统计量22-24
• 2.3.1 度及度分布22-23
• 2.3.2 聚类系数23-24
• 2.3.3 平均路径长度24
• 2.3.4 节点强度24
• 2.4 复杂网络拓扑结构模型24-29
• 2.4.1 规则网络模型25
• 2.4.2 随机网络模型25-27
• 2.4.3 小世界网络模型27-28
• 2.4.4 无标度网络模型28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 3 基于复杂网络理论的路网可靠性研究30-36
• 3.1 可靠性与安全性关系30
• 3.2 复杂网络理论的可靠性30-31
• 3.3 基于复杂网络理论路网可靠性指标体系构建31-34
• 3.3.1 可靠性指标选择原则31-32
• 3.3.2 路网连通可靠性评价指标体系32-34
• 3.4 本章小结34-36
• 4 基于复杂网络理论的区域煤炭运输公路网静态模型构建36-50
• 4.1 山西省煤炭运输公路网概况36-38
• 4.2 静态模型的构建38-42
• 4.2.1 无向无权网络38-40
• 4.2.2 无向加权网络40-42
• 4.3 静态指标分析42-49
• 4.3.1 无向无权网络静态模型指标分析42-46
• 4.3.2 无向加权网络静态模型指标分析46-49
• 4.4 本章小结49-50
• 5 基于复杂网络理论的煤炭运输公路网静态模型连通可靠性仿真研究50-66
• 5.1 仿真概述50-52
• 5.1.1 仿真工具简介50-51
• 5.1.2 仿真实验假设51-52
• 5.2 仿真策略52-53
• 5.2.1 复杂网络两种攻击模式52
• 5.2.2 攻击策略52-53
• 5.3 基于复杂网络理论的无权无向模型可靠性仿真结果分析53-57
• 5.3.1 随机去点去边攻击可靠性仿真分析53-55
• 5.3.2 基于度优先攻击的可靠性仿真分析55-57
• 5.4 基于复杂网络理论的加权无向模型可靠性仿真结果分析57-64
• 5.4.1 基于点权优先攻击的可靠性仿真分析57-59
• 5.4.2 基于节点强度优先的可靠性仿真分析59-61
• 5.4.3 基于边权优先攻击的可靠性仿真分析61-64
• 5.5 仿真结论综述64
• 5.6 本章小结64-66
• 6 结论与展望66-68
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-68
• 参考文献68-70
• 附录A70-78
• 作者简历78-80
• 学位论文数据集80

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