鐵路貨運網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究.pdf

1、鐵路網(wǎng)絡(luò)作為鐵路運輸?shù)纳€，是運輸服務(wù)的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著路網(wǎng)密度的不斷增加、客運專線的大力建設(shè)，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(wǎng)絡(luò)的可靠性與列車晚點事件在網(wǎng)絡(luò)中的傳播情況，對保障貨物運輸準(zhǔn)點、高效、安全進行具有一定的現(xiàn)實意義。近年來，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在各個學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)用層出不窮。運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論來研究鐵路網(wǎng)絡(luò)，是一個較為新穎的課題。
　　本文在借鑒國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，以實際鐵路網(wǎng)絡(luò)為研究對象，結(jié)合我國鐵

2、路貨運技術(shù)作業(yè)特點和貨運改革發(fā)展方向，深入研究鐵路貨運網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。
　　首先從地理設(shè)施與車流去向兩方面對鐵路貨運網(wǎng)絡(luò)進行抽象，得到相應(yīng)的鐵路地理網(wǎng)和車流網(wǎng)。通過計算兩種網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潇o態(tài)統(tǒng)計特征，得出兩種網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)是具有小世界性的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)。地理網(wǎng)絡(luò)相對車流網(wǎng)，其聚類系數(shù)較低，更趨向于樹狀網(wǎng)絡(luò)。而車流網(wǎng)中，無論是小世界性還是無標(biāo)度性都表現(xiàn)的更加明顯。隨后類比了兩種網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)中所據(jù)位置的重要性。
　　針對兩種網(wǎng)絡(luò)的特點，構(gòu)建不同可靠性指標(biāo)，采用C語言編程對網(wǎng)絡(luò)可靠性進行模擬仿真。在利用基于網(wǎng)絡(luò)連通性指標(biāo)對地理網(wǎng)絡(luò)的研究中，從網(wǎng)絡(luò)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(biāo)進行可靠性分析，仿真結(jié)果表明地理網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵的指標(biāo)對車流網(wǎng)單個節(jié)點失效對網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響進行模