地鐵復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的連通脆弱性研究.pdf

1、伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,城市軌道交通系統(tǒng)(地鐵系統(tǒng))正在受到全世界國(guó)家的關(guān)注。城市軌道交通系統(tǒng)為城市的發(fā)展提供動(dòng)力,也為現(xiàn)代化大都會(huì)的發(fā)展提供了支撐。因此城市軌道交通系統(tǒng)的可靠性和魯棒性就顯得越來(lái)越重要。然而迄今為止,只有少數(shù)學(xué)者研究過(guò)城市軌道交通系統(tǒng)的安全性和可靠性。本文將城市軌道交通系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng),并對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)的安全性和可靠性進(jìn)行初步的研究,如下:
　　首先,研究了城市軌道交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)(地鐵復(fù)雜網(wǎng)絡(luò))的個(gè)性和

2、共性。通過(guò)介紹全世界的城市軌道交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),對(duì)其本身特征和普遍特征進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)城市軌道交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的平均度分布在區(qū)間[2,2.45]上,任意兩節(jié)點(diǎn)之間的平均最短路徑長(zhǎng)度大部分集中在區(qū)間[10,16]之內(nèi),并且節(jié)點(diǎn)和邊的平均介數(shù)與節(jié)點(diǎn)總數(shù)之間是線(xiàn)性增長(zhǎng)關(guān)系。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)城市軌道交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的樞紐網(wǎng)絡(luò)具有小世界特性和無(wú)標(biāo)度特性。
　　其次,本文給出了三種外部攻擊規(guī)則,并且從兩個(gè)方面研究了城市軌道交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)于攻擊的脆弱性,同時(shí)

3、從拓?fù)浯嗳跣院凸δ艽嗳跣赃@兩個(gè)方面來(lái)評(píng)估了系統(tǒng)的脆弱性。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),城市軌道交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)于最高介數(shù)節(jié)點(diǎn)攻擊具有很大的脆弱性。另外本文還比較分析了不同城市軌道交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的脆弱性。
　　再次,研究了相互依賴(lài)的城市軌道交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)于外部攻擊的脆弱性。通過(guò)分析系統(tǒng)本身的特征,構(gòu)造了結(jié)合電力網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)的電氣化城市軌道交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的模型,分析了軌道網(wǎng)絡(luò)對(duì)于電力網(wǎng)絡(luò)故障和通信網(wǎng)絡(luò)故障所表現(xiàn)出來(lái)的脆弱性。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)之間依賴(lài)強(qiáng)度的分析,