基于地面交通网络的流行病传播研究

发布时间：2017-10-19 06:16

  本文关键词：基于地面交通网络的流行病传播研究

  更多相关文章： 交通网络 拓扑特性 鲁棒性 流行病 传播

【摘要】：复杂网络理论的出现及发展为人们研究复杂系统提供了便利,现实生活中的许多复杂系统都可以用复杂网络来描述。当前研究的热点主要是以复杂网络的拓扑特性为出发点,进而研究复杂网络的传播动力学、控制、同步以及对其建模。与非空间网络相比,学者们对于空间网络的研究相对较少,交通网络作为空间网络的典型代表并在生产生活中起着重要的角色,对它的研究将具有十分重要的意义。针对复杂网络在交通网络上的应用,本文主要做了如下工作:1.运用复杂网络理论分析了中国铁路客运网络。整理了中国铁路客运网络站点的相关数据,利用space L方法构建了网络模型,计算了网络的度与累计度分布,聚类系数分布,站点介数值统计分布,得到了中国铁路客运网络的基本拓扑特性。2.以南京市和北京市轨道交通网络为研究对象,对其进行了鲁棒性实证分析。采用了随机攻击和蓄意攻击两种策略,在经典的网络鲁棒性指标的基础上,提出?指数,孤立节点比例,它们分别从线路的替代能力和网络的整体连接程度两个角度来衡量网络的鲁棒性,而且具有计算复杂度相对较低的优点,仿真发现南京市和北京市轨道交通网络对于随机攻击有较好的鲁棒性,而对于蓄意攻击有脆弱性。3.根据地面交通网络的特点建立模型,模拟了流行病在此模型上的传播仿真,与同规模的ER随机网络上的流行病传播仿真结果比较,发现地面交通网络相对来说更有利于流行病的传播。为了进一步验证仿真的结果,在数学理论层面进行了推导,得出一致的结论,并且得出铁路站点上的个体数越多,流行病在爆发的初始时刻传播的更加迅速。
【关键词】：交通网络 拓扑特性 鲁棒性 流行病 传播
【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】：R181
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 复杂网络的发展简介10-12
• 1.2 课题研究的背景及意义12-13
• 1.3 国内外研究现状13-14
• 1.4 论文组织结构14-15
• 第二章 复杂网络相关理论概述15-30
• 2.1 图的基本理论15-17
• 2.1.1 网络的图表示15-16
• 2.1.2 图的计算机表示16-17
• 2.2 复杂网络的相关概念17-21
• 2.2.1 度与度分布17-18
• 2.2.2 平均路径长度18-19
• 2.2.3 聚类系数19-20
• 2.2.4 介数中心性20
• 2.2.5 网络全局效率20-21
• 2.3 复杂网络经典模型21-25
• 2.3.1 随机网络21-22
• 2.3.2 小世界网络22-23
• 2.3.3 无标度网络23-25
• 2.4 网络传播动力学研究概述25-28
• 2.4.1 经典流行病传播模型25-28
• 2.4.2 复杂网络免疫策略简介28
• 2.5 小结28-30
• 第三章 客运铁路网的拓扑性质分析30-38
• 3.1 引言30
• 3.2 基于铁路客运网停靠站点的网络模型30-32
• 3.3 中国铁路客运网络的基本性质32-37
• 3.3.1 节点度及度分布32-34
• 3.3.2 介数中心性34-35
• 3.3.3 平均路径长度35-36
• 3.3.4 聚类系数36-37
• 3.4 小结37-38
• 第四章 轨道交通网络的鲁棒性实证分析38-50
• 4.1 引言38
• 4.2 轨道交通网模型的构建38-40
• 4.3 攻击网络的策略40
• 4.4 网络的鲁棒性指标40-42
• 4.4.1 网络全局效率40-41
• 4.4.2 平均路径长度41
• 4.4.3 最大连通子图的相对大小41
• 4.4.4 α指数41-42
• 4.4.5 孤立节点比例42
• 4.5 两种攻击策略计算结果42-46
• 4.6 仿真分析46-49
• 4.6.1 南京市轨道交通网络鲁棒性仿真46-47
• 4.6.2 北京市轨道交通网络鲁棒性仿真47-49
• 4.7 小结49-50
• 第五章 地面交通网络模型建立及流行病传播仿真分析50-61
• 5.1 引言50
• 5.2 经典流行病传播模型50-51
• 5.3 地面交通网络模型的建立与传播仿真51-54
• 5.3.1 模型建立方法51-52
• 5.3.2 地面交通网络模型流行病传播仿真52-54
• 5.4 免疫策略54-55
• 5.5 免疫传播仿真55-57
• 5.6 地面交通网络模型流行病传播理论推导57-59
• 5.7 小结59-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 论文主要工作61-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士学位期间撰写的论文66-67
• 致谢67

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1 邱玮炜;安宁;戚p，

本文编号：1059495