基于复杂网络的城市公交网络拓扑特征及线路连通性分析

发布时间：2017-10-20 15:09

  本文关键词：基于复杂网络的城市公交网络拓扑特征及线路连通性分析

  更多相关文章： 复杂网络 公交网络 网络建模 拓扑特性 网络连通性

【摘要】：随着我国机动车保有量的迅速增长,各大主要城市的交通拥堵现象日趋严重,城市公共交通作为一种有效缓解城市交通压力的手段,已得到国内外学者的广泛认可和研究,并取得了快速发展。一般来说,城市公交网络由数量庞大的线路和站点构成,并且线路与线路、站点与站点、线路与站点之间具有一定的关系,符合复杂系统的特征。以复杂网络理论为基础,将实际城市公交网络进行抽象,便于借助数学手段对实际问题进行研究与分析。文章应用复杂网络理论,对城市公交网络的拓扑特征、公交线路连通性进行研究和分析,主要包括以下两个部分：(1)构建了邻接站点式的有向加权公交网络,考虑上、下行线路(环线为内、外环)在站点布设和行车方向上的不同对网络拓扑特性的影响,以成都市为例,对公交复杂网络的拓扑参数及特征进行了计算和分析。结果表明：邻接站点式成都公交复杂网络节点平均度为2.52,节点强度分布不均,最大值达到45,平均节点强度为4.75,整体网络节点度、强度服从幂律分布,体现出较为明显的小世界特性。随着网络规模由成都市区向郊区扩张,网络平均最短路径长度由16.90增至34.19,增长明显。网络聚集系数0.14,体现出相对较高的公交路网发展水平。(2)构建了基于公交线路的公交网络,对网络节点按度值排序,评价度值排名前a的节点构成的子网络的连通性；进一步对线路按性质分类,分析不同性质线路的相互连接特性。结果表明：基于公交线路的成都市公交网络聚集系数为0.566,其中,度值排名前10%的节点构成网络的聚集系数为0.721,体现出明显的“富人俱乐部”特性；BRT及轨道交通线路是城市公交的换乘核心,市区线路构成城市公交系统的主体,其功能主要体现在提高了城市公交网络的覆盖范围,但在一定程度上降低了网络连通性,而支线公交及郊区线路对整个网络的连通性的维持具有重要作用,社区巴士线路与主干线路相连,能够在一定程度上提高整个网络的连通性。
【关键词】：复杂网络 公交网络 网络建模 拓扑特性 网络连通性
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U491.17;O157.5
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究意义12
• 1.3 国内外研究现状12-16
• 1.3.1 复杂网络模型研究综述13-14
• 1.3.2 城市公共交通网络研究现状14-15
• 1.3.3 研究评述15-16
• 1.4 研究内容与方法16-19
• 1.4.1 研究内容16-17
• 1.4.2 研究方法及技术路线17-19
• 1.5 组织结构19
• 1.6 本章小结19-20
• 第2章 基础理论20-34
• 2.1 基本符号约定20-21
• 2.2 网络的表示21-22
• 2.3 复杂网络的基本定义22-23
• 2.4 复杂网络常用统计特征值23-26
• 2.4.1 度和强度23-24
• 2.4.2 特征路径长度24-25
• 2.4.3 聚集系数25
• 2.4.4 承载压力25-26
• 2.5 几种经典复杂网络模型及其性质26-33
• 2.5.1 规则网络26-28
• 2.5.2 随机网络28-29
• 2.5.3 小世界网络29-31
• 2.5.4 无标度网络31-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第3章 基于邻接站点的有向公交网络建模及拓扑特性分析34-51
• 3.1 邻接站点网络建模方法34
• 3.2 网络构建—以成都市为例34-40
• 3.2.1 数据获取及初步处理35-37
• 3.2.2 网络建模流程37-40
• 3.3 拓扑特性分析40-49
• 3.3.1 度、强度与强度分布40-45
• 3.3.2 特征路径45-46
• 3.3.3 聚集系数46-47
• 3.3.4 承载压力47-49
• 3.4 本章小结49-51
• 第4章 基于公交线路的公交网络建模及连通性分析51-60
• 4.1 公交线路网络建模方法51
• 4.2 网络构建—以成都市为例51-54
• 4.2.1 数据获取及初步处理51-52
• 4.2.2 网络建模流程52-54
• 4.3 网络特性分析54-58
• 4.3.0 连通性分析54-55
• 4.3.1 区分线路性质的公交线路特性分析55-57
• 4.3.2 网络优化策略分析57-58
• 4.4 本章小结58-60
• 结论与展望60-62
• 结论60-61
• 展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-67
• 攻读硕士学位期间发表的论文67

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本文编号：1067830