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复杂网络理论在乌鲁木齐公交网络中的应用研究

倪一由  
【摘要】:城市化的高速发展给城市交通带来巨大压力,公交优先作为一种新的现代理念,能有效缓解城市交通拥堵。城市公共交通是一个典型的、开放的、复杂的系统,尽管经历了长久的发展,但自身仍然存在许多弊病,悬而未决。复杂网络是近几年兴起的一门新兴学科,广泛应用于社会生活的各个领域,为我们研究城市公共交通提供了一个崭新的视角和平台。 本文以乌鲁木齐的公交网络为分析对象,首先阐述了乌鲁木齐公交网络系统的复杂特性,然后分别从公交线路和停靠站点的角度出发,构建了基于复杂网络的乌市交通网络模型,从度、介数等静态统计特性,分析描述了乌鲁木齐公交网络的拓扑结构、宏观层次上的网络有效性,采取随机和蓄意两种攻击方式下网络的鲁棒性,演示了对节点度数按降序次序进行攻击时,网络的变化过程。最后基于乌鲁木齐的一个实际公交站点与邻近站点的连接方式(包括确定节点的近邻点个数与其可达性和连通性),构建了一个局部的容量-费用网络模型,用Matlab9.0实现Busacker-Gowan迭代算法,最终寻找出了此网络在总费用最小下的一条可行流。 本文将复杂网络理论应用于乌鲁木齐公交网络,从理论上研究了乌鲁木齐公交网络的静态和动态特性,为我市公交规划提供了具体的分析数据和一种网络结构的优化方法,为避免城市公交网络建设的盲目性和重复性提出了一种研究思路,具有实际研究意义。


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