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基于复杂网络的城市轨道交通网络形态分析

王海燕  
【摘要】:城市轨道交通是城市公共交通的主干线,客流运送的大动脉,至今已有140多年的历史,许多大城市轨道交通已经形成网络。因此,应该从网络系统的角度对城市轨道交通系统进行分析模拟。本文以此为研究出发点,从轨道交通网络性能优化的角度考虑,对轨道交通网络结构进行了分析研究。首先,对网络结构的基本线形、基本结构单元、网络结构类型进行了说明。然后,对北京、上海、广州轨道交通网络进行了拓扑结构抽象,通过计算其统计特征,分析轨道交通网络的一些共性,得出了上述三个城市轨道交通网络具有小世界特性的性质。复杂网络受到攻击后,网络连通性降低,网络运输能力下降。从复杂网络受到随机性攻击和选择性攻击后,网络结构及相应统计特征值的变化来评价其对网络运输能力的影响。通过实例对轨道交通网络受到攻击后结构变化情况,验证轨道交通网络的一些无标度网络特性。根据网络特点节点受攻击后对网络的影响程度找出轨道交通网络中的关键枢纽换乘站,并对其进行分级。为以后的建设、运营提供一些指导性建议。


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