鐵路貨運網絡復雜性研究.pdf

1、鐵路網絡作為鐵路運輸?shù)纳€，是運輸服務的物質基礎。隨著路網密度的不斷增加、客運專線的大力建設，一些地區(qū)實現(xiàn)了客貨分離，貨物運輸能力有了較大的提高。研究貨運網絡的可靠性與列車晚點事件在網絡中的傳播情況，對保障貨物運輸準點、高效、安全進行具有一定的現(xiàn)實意義。近年來，復雜網絡理論在各個學科領域中的應用層出不窮。運用復雜網絡理論來研究鐵路網絡，是一個較為新穎的課題。
　　本文在借鑒國內外研究的基礎上，以實際鐵路網絡為研究對象，結合我國鐵

2、路貨運技術作業(yè)特點和貨運改革發(fā)展方向，深入研究鐵路貨運網絡的復雜性。
　　首先從地理設施與車流去向兩方面對鐵路貨運網絡進行抽象，得到相應的鐵路地理網和車流網。通過計算兩種網絡的拓撲靜態(tài)統(tǒng)計特征，得出兩種網絡節(jié)點間平均距離較短，節(jié)點度分布服從冪率分布，進而判定兩種網絡是具有小世界性的無標度網絡。地理網絡相對車流網，其聚類系數(shù)較低，更趨向于樹狀網絡。而車流網中，無論是小世界性還是無標度性都表現(xiàn)的更加明顯。隨后類比了兩種網絡中介數(shù)居前幾

3、位的節(jié)點，分析介數(shù)較大的節(jié)點在網絡中所據(jù)位置的重要性。
　　針對兩種網絡的特點，構建不同可靠性指標，采用C語言編程對網絡可靠性進行模擬仿真。在利用基于網絡連通性指標對地理網絡的研究中，從網絡整體連通性與單個節(jié)點脆弱性兩方面入手，采用以連通效率為主的指標進行可靠性分析，仿真結果表明地理網在面對隨機攻擊的可靠程度高于蓄意攻擊，且面對基于介數(shù)的蓄意攻擊可靠程度最低。而后采用基于網絡結構熵的指標對車流網單個節(jié)點失效對網絡可靠性的影響進行模