復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在城市公交網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究——深圳市公交網(wǎng)絡(luò)實證研究.pdf

1、近年來，物理學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、計算機(jī)通信等多領(lǐng)域?qū)W者對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了大量的研究，掀起了其在不同學(xué)科的研究熱潮。對網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性問題從定量和定性兩方面進(jìn)行研究與分析，是一項極其重要而又富有挑戰(zhàn)性的科研課題。 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為規(guī)則網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，首先，它是大量真實復(fù)雜系統(tǒng)的拓?fù)涑橄?；其次，它至少在感覺上比規(guī)則網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有兩個主要特性：無標(biāo)度特性和小世界效應(yīng)。無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)節(jié)點度服從冪律分布，網(wǎng)絡(luò)缺乏

2、一個描述節(jié)點度的特征尺度，它的一個重要特征是網(wǎng)絡(luò)中存在少量高連通的軸心節(jié)點，而大部分節(jié)點只有少數(shù)連接。小世界網(wǎng)絡(luò)則具有大的簇系數(shù)和小的平均距離的幾何性質(zhì)。這些特征是描敘一個網(wǎng)絡(luò)特性的重要物理量，我們可以根據(jù)這些特征來分析現(xiàn)實中的交通網(wǎng)絡(luò)。 本人選擇復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為題，研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在城市公交網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。本文的研究對象是深圳市公交網(wǎng)絡(luò)，通過已有的深圳市公交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，采用三種組織數(shù)據(jù)的方法對深圳市公交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實證研究： 公交站點作

3、為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，如果站點間有公交線路通過，且沒有中間站點，則給站點連邊構(gòu)建?？空军c網(wǎng)絡(luò)模型。在公交?？空军c網(wǎng)絡(luò)模型中，節(jié)點的度在雙對數(shù)坐標(biāo)下呈雙直線分布，單數(shù)度節(jié)點和雙數(shù)度節(jié)點的斜率不同；停靠站點的平均最短路徑為20.693，這反映了深圳市利用公交系統(tǒng)出行，任意兩個站點間的要經(jīng)過19～20個站點；該網(wǎng)絡(luò)簇系數(shù)非常小，說明網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點連接程度不高。公交站點為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，如果站點有公交線路通過，不管站點間是否存在中間站點，都將它們連邊，此構(gòu)成

4、公交換乘網(wǎng)絡(luò)模型。在公交換乘網(wǎng)絡(luò)模型中，節(jié)點的度成冪律分布，具有無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的特性。節(jié)點間的最短距離為2.168，說明任意兩個站點平均只需要換乘1～2次即可到達(dá)。簇系數(shù)主要分布在0.4～0.7之間，平均簇系數(shù)為0.46129。此網(wǎng)絡(luò)為同時具有無標(biāo)度特性與小世界特性的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。 以公交線路為節(jié)點，公交線路之間有相同?？空军c則給節(jié)點連邊，重復(fù)站點的個數(shù)為邊的權(quán)重。在公交線路網(wǎng)絡(luò)模型中，節(jié)點的度成指數(shù)分布，簇系數(shù)非常大，高達(dá)0.9953