基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)可靠性研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口急劇增加，城市軌道交通作為城市公共交通優(yōu)先發(fā)展的對(duì)象，在超大城市中已經(jīng)形成網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)模式，逐步成為保障城市可持續(xù)發(fā)展的核心要素。城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，面臨越來(lái)越多的內(nèi)部與外部挑戰(zhàn)，如線(xiàn)路或車(chē)站出現(xiàn)故障或遭到攻擊等突發(fā)情況，急需通過(guò)研究城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特性及可靠性，有針對(duì)性地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及可靠性，保障城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。
　　本文首先系統(tǒng)地闡述

2、了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本理論及其模型，綜述了加權(quán)網(wǎng)絡(luò)典型模型的演化過(guò)程以及加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)特征參數(shù)。結(jié)合中國(guó)超大城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀，以北京市為例應(yīng)用Space L方法構(gòu)建城市軌道交通無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型，在此基礎(chǔ)上用車(chē)流量為各線(xiàn)路賦權(quán)，構(gòu)建了城市軌道交通加權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜特征進(jìn)行分析，證明軌道交通網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)標(biāo)度特性，不具備小世界特性。根據(jù)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)可靠性定義及其影響因素，設(shè)計(jì)了城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)可靠性測(cè)度并對(duì)其量化處理。由于城市軌

3、道交通網(wǎng)絡(luò)的特征參量較多，綜合考慮節(jié)點(diǎn)或邊的局部重要性與全局重要性，構(gòu)建了基于重要度貢獻(xiàn)的節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)估模型和基于端點(diǎn)重要度貢獻(xiàn)的邊重要度評(píng)估模型，確定北京市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中各站點(diǎn)與區(qū)間的重要度，并驗(yàn)證模型的有效性。設(shè)計(jì)了對(duì)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的攻擊策略及其算法，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)各攻擊過(guò)程模擬，分析了各個(gè)可靠性測(cè)度在不同攻擊策略下的變化趨勢(shì)，得出動(dòng)態(tài)演化曲線(xiàn)。仿真結(jié)果表明:(1)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)可靠性測(cè)度變化均存在閾值，少部分節(jié)點(diǎn)與邊在網(wǎng)絡(luò)中