危险品运输关联网络级联失效建模及耦合特性

为研究危险品运输关联网络级联失效机理及耦合特性,在提出一个包含物理网络、服务网络和关联边的危险品运输关联网络模型的基础上,通过构建危险品运输关联网络级联失效模型,利用基于节点度的级联失效平均规模作为网络抗毁性评估测度,基于此对比研究了危险品运输网络关联网络级联失效机理及耦合特性.仿真结果表明：危险品运输物理网络和服务网络间关联边的“传导”特性并不相同,相同失效节点数目下,物理网络的级联失效节点数总大于服务网络,通过改变网络模型参数可提升关联网络抗毁性,且提升服务网络的参数比提升物理网络见效更快.上述结论对危险品运输关联网络的风险识别和应急管理具有一定的理论指导意义.     

中国煤炭运输网络空间演化

为了研究中国煤炭运输网络的演变规律和内在作用机制, 借鉴复杂网络的建模思想, 提出了综合煤炭价格成本和运输成本选择机制的煤炭运输网络演化模型, 并通过调节模型参数, 分析了其对网络特性的影响; 为反映煤炭价格动态波动对节点选择的影响, 构建了服务于演化模型的煤炭价格波动函数; 采用1998年中国煤炭运输数据进行仿真计算, 并将仿真结果与2016年中国煤炭运输网络特性进行对比, 以验证提出的煤炭运输网络演化模型的合理性。研究结果表明: 节点强度比节点度更适合用于分析中国煤炭运输网络特性; 中国煤炭运输网络为异配网络, 移走少数高强度节点会严重影响网络的连通性, 增加煤炭运输进口节点会减小移走少数高强度节点对网络的影响; 增加煤炭运输出口节点能提高中国煤炭运输网络的可靠性, 能大大提高山东、辽宁等地区的港口潜力, 带动地区经济发展; 增加煤炭运输进口节点会使中国东南部沿海地区和中部地区成为关键节点, 也能提高中国煤炭运输网络的可靠性, 但网络抗毁性会减弱, 网络中关键节点与非关键节点连接的倾向性会逐渐减弱, 网络的传递性和紧密程度表现为先升高后降低的趋势。可见, 在增加煤炭运输进出口节点的同时, 应加强对煤炭运输网络的整体规划和对枢纽地区的建设和管理, 合理引导煤炭运输资源配置, 以提高中国煤炭运输网络的整体性能。      

灰色关联投影法在各种运输方式客运质量综合评价中的应用

本文是在建立各种运输方式客运质量综合评价指标体系的基础上，提出了用于各种运输方式客运质量综合评价的方法——多目标决策灰色关联投影法；介绍了谊方法的基本原理，建立了综合考虑影响客运质量多因素的多目标决策灰色关联投影模型，对各种运输方式的客运质量加以评价并排序比较。结果表明，谊方法用于各种运输方式客运质量的综合评价和排序是有效的．     

货运量变化条件下中欧班列西通道境内去程集结方案研究

以中欧班列西通道境内去程集结方案为研究对象,考虑国内集装箱班列和中欧集装箱班列两种模式,从铁路承运方的角度出发,以运输费用最小、服务匹配度最高、运输时间最短等为目标,以运量、唯一性、班列运行频率、站点、决策变量取值范围等为约束条件,构建中欧班列西通道境内去程集结方案优化模型,研究在不同的货物运量条件下,中欧班列境内去程的集结中心地点、运输组织模式及其相关变化,并采用带有Pareto集的NSGA-Ⅱ算法进行求解。研究结果表明:对于目前的货运量而言,可以在成都、重庆设置中转集结站点,进行部分列车的中转集结作业;当货运量处于最高货运量的60%以下时,宜在西安、乌鲁木齐设置中转集结站点,而货运量在高于最高货运量的60%,经过西安、乌鲁木齐时,大部分列车开行中欧直达班列,部分可在乌鲁木齐进行中转集结作业。     

区块链背景下的中欧班列网络配流研究

网络流量分析是交通网络优化的基础，本文以中欧班列为研究对象，构建以总运输费用最小和运输时间最短为目标的双目标网络配流模型。其中，运输费用方面，考虑中欧班列与国际班轮和国际航空运输之间的竞争，采用两阶段博弈刻画区块链技术应用前后班列运价变化；运输时间方面，考虑区块链技术应用前后通关时间缩短比例以影响总时间。基于2020年中欧班列1周运行数据的分析结果表明，区块链技术应用对网络流量有显著影响。区块链技术应用后，东通道和中通道流量分别减少2.76%和5.12%，西通道流量增加7.88%，东通道和中通道的部分货物运输任务将向西通道转移。同时，网络总运输费用降低17.08%，总时间减少8.27%，综合运输成本降低了13.08%，有利于提升中欧班列的经济效益和对客户的吸引力。本文分析区块链技术应用前后中欧班列网络流量的变化，为班列开行方案调整和网络设施优化提供重要参考。     

基于灰关联TOPSIS法的交通方式选择模型

首次提出灰关联TOPSIS法的交通方式选择模型,克服TOPSIS方法不能较好地解释现实决策的缺点;引入灰色关联分析,用灰色关联系数代替TOPSIS方法中的欧式距离,反映在特定属性上接近理想方案的程度;利用相对贴近度对方案进行排序,最后用各交通方式的相对贴近度代替Logit模型效用函数中的可观测项,计算各交通方式选择概率,并应用于乌鲁木齐市居民交通方式选择的实例中,结果表明,交通方式分担比例预测结果与出行者实际的交通方式选择结果相一致,验证了灰关联TOPSIS方法在交通方式选择中的适应性和有效性。     

基于BWM 的中欧班列客户需求偏好异质性研究

中欧班列沿线运输能力短缺现象日益严峻，充分了解客户需求偏好能为高效利用现有运输能力提供参考. 采用最佳-最差方法(Best Worst Method, BWM)在市场调查的基础上，对中欧班列客户需求偏好进行研究，并对结果进行二阶聚类分析，揭示客户需求偏好异质性.BWM结果显示，运输成本是中欧班列客户整体最偏好指标，相比于运输成本和运输时间，并结合铁路运输自身特点，可靠性最适合中欧班列发展为其特色. 二阶聚类结果显示，将运输服务质量与运价相结合，可以在满足客户异质性需求的基础上，更好地利用中欧班列现有运输能力.     

基于CA模型的危险品运输网络节点失效传递研究

为科学管理危险品运输,本文基于元胞自动机(CA)理论,结合节点负载重分配策略,研究了城市危险品运输网络节点失效传递的动力学行为。研究表明该模型能反映危险品运输网络节点失效的平均传递趋势及规模,能有效辨识网络中关键节点,具有可行性和准确性;加强对关键节点的保护力度,适当提高节点承载力,增强节点自我恢复能力可降低节点失效对危险品运输网络失效传递规模的影响。     

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针对综合运输网络运量预测需求,建立了多式网络分层分配模型,以分层网络拓扑结构和相应路径搜索算法的改进为重点,建立了适合分层网络结构的运量分配模型. 分层网络模型中心节点代表城市中心和换乘枢纽,相应地构建适用分层网络结构的广义费用函数、路径搜索算法. 以本文研究方法为基础开发了辅助计算系统,用于解决大规模运输网络的运输需求预测问题. 以在建的京沪高速铁路沿线运输网络为研究案例,研究结果验证了本文构建的多方式分层分配模型的有效性与实用性.     

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航空运输是国家综合运输系统的重要组成部分,但航空运输网络与综合运输网络在网络特性上区别明显. 与综合运输网络呈现随机网络的特征不同,航空运输网络具有无标度网络的特征,枢纽节点和干线航段的集中度高,网络呈现为轮辐式结构,机场节点是网络中的重要基础设施,也易成为网络效率的瓶颈. 在综合运输大通道上,航空运输方式与其他交通方式的关系表现为在客货运输市场上的自然分工和自由竞争;在综合交通枢纽上则表现为衔接与合作关系. 机场枢纽是体现综合运输效率的关键点,需要其他运输方式的主动衔接与配合,以发挥航空运输高效快速的优势. 基于不同的网络特性,为实现两种运输网络的协同,有必要优化和改善航空运输与综合运输网络的衔接.     

考虑资金约束的中欧班列运价与运量决策分析

针对围绕中欧班列业务而产生的中小企业资金约束问题,本文考虑运输价格和运输服务质量双重需求特征,构建由中欧班列和国际货代公司组成的二级物流服务供应链博弈模型,分别求解无资金约束、银行融资、中欧融资及集中决策这4种情景下双方的运价决策和利润函数。以利润函数最大化为目标,探究货代公司自有资金、中欧班列运输服务质量对双方定价与融资决策影响的作用机理,验证不同融资模式选择的可行范围,并进行数值分析。研究表明：资金约束使得中欧班列运输价格升高,但相比银行融资模式,中欧融资模式能够提供更低的运输价格。中欧融资模式下,双方利润受货代公司自有资金的影响,只有当自有资金小于某临界值时,双方才会 选择该融资模式,且中欧融资模式下,供应链整体绩效高于银行融资模式。     

基于复杂网络的航班运行风险传播分析

为研究航班运行风险传播机理，基于民航航班运行程序，采集航班运行数据及航空公司、机场、机组、机务、空管等工作表现做为研究样本；采用经验建网法、时间序列相空间重构法和Spearman 相关系数3 种方法，构建面向航班运行风险传播问题的复杂网络，经过计算证实，使用Spearman 相关系数建网效果最佳；对应民航常用控制方法，引入重要度r 、改进感染率β′和改进恢复率γ′概念，提出适用于航班运行的改进SIR 模型，最后对风险网络传播进行动力学分析. 计算结果表明：重要度r =0.4 时，感染节点密度曲线峰值下降10%，达到峰值时间推迟5%；改进恢复率γ′=0.9 时，感染节点峰值降低6%. 证实加入重要度，改进恢复率可有效抑制风险网络传播；说明识别风险网络中对关键节点加以控制，提高风险节点恢复比率和速度，可有效提高航班安全保障能力.     

基于传输效率矩阵的复杂网络节点重要度排序方法

为了提高网络节点重要度评估的准确性,应用复杂网络理论,通过分析非邻接节点对节点重要度评估产生的重要影响,提出了一种基于网络传输效率矩阵的节点重要度排序方法.该方法综合了节点的局部重要性和全局重要性,弥补了节点重要度贡献只依赖于邻接节点的不足.在ARPA网络上对连续移除重要节点的连锁故障进行了仿真.结果表明,相比于节点重要度评价矩阵法,采用本文方法在移除最重要的2个节点后网络的最大连通子图规模降低了23.8%,该结果进一步验证了本文方法的准确性.      

绿色交通原则指导下的城市轨道网规划综合评价

为在轨道交通线网规划方案中选取最佳方案，根据绿色交通原则，建立了综合评价指标体系．利用层次分析法提出了合成权重的优化算法，进而用信息熵技术和已知方案的信息修正合成权重，用基于理想解的排序方法评选出最优方案．以某城市轨道交通规划为例说明了综合评价决策方法的应用过程，所得结果与专家评审意见一致．     

基于FCM聚类的复杂交通网络节点重要性评估

网络关键节点的评估与选择对于区域交通信号控制系统的实施具有重要意义,国内外广泛应用的SCOOT/SCATS等区域交通控制系统关键交叉口的选取往往以交通流量大小、节点间距等为参考,较大程度上依赖经验. 本文以节点连接度、节点介数和交叉口高峰小时交通流量为评价指标,应用FCM模糊聚类方法给出交叉口的重要性分类方法,实现城市复杂交通网络的关键节点选择,并以北京市长安街沿线周围交叉口为例进行了实证研究. 研究表明：当聚类数取3、4和5时长椿街路口、府右街南口和和平门路口均呈现出极高的聚集性,且聚类中心体现的交通特性与实际工程中的关键交叉口基本相同. 本文方法可为区域交通控制系统的关键节点选择提供理论基础.     

危险品运输网络节点失效渗流鲁棒性建模仿真

为了科学地进行危险品运输网络设计和节点选取,减缓突发状况造成的危害, 对突发情况下危险品运输网络节点失效渗流鲁棒性进行了仿真研究.结合液体透过缝隙 自然渗流和复杂网络渗流理论,建立仿真模型.根据设定的仿真场景和流程图,使用 MATLAB进行仿真实验,定量分析网络连通率、渗流节点数、渗流失效率和节点承载力; 定性分析不同节点度节点突发状况和不同节点承载系数对危险品运输网络节点失效渗 流鲁棒性的影响.结果显示,增加节点度过大或过小的节点数量会降低危险品运输网络的 鲁棒性,增加节点承载力则可加强鲁棒性和容错性.     

传播动力学视角下集装箱海运网络关键港口节点识别

将船期延误与重要港口节点的识别问题相结合，通过传播动力学模型，对世界集装箱海运 网络的传播特性进行分析，发现港口节点传播能力与度值满足幂为16.84的幂律分布，具有无标 度特征，且度值与传播影响力的相关性较强。以 SIS(Susceptible-Infected-Susceptible)模型为基 础，结合网络结构特性，比较不同节点传播影响力评估方法发现，节点间最短路径长度是衡量节 点传播能力的一个重要因素。基于引力模型，提出考虑度值、节点核心位置及节点间最短路径长 度的综合取值法，验证了改进引力模型在世界集装箱海运网络节点传播能力评估中的适用性，发 现综合取值法对模型精确度提高有促进作用。研究得到：世界各港口传播影响力排序，为关键港 口的识别提供了不同视角；高传播影响力港口普遍集中在亚洲区域，其次为欧洲地区；高连通性 与高传播影响力无正相关性。     

交通运输网络连通性评价指标分析

交通运输网络是由节点与边所组成的有机体．为更全面的评价网络的连通性能,不仅需要分析边的数量及位置对连通性的影响,而且需要分析节点对网络连通性的影响．在分析现有交通运输网络连通性指标的基础上,本文提出了拓朴结构连通性评价指标,采用不相邻节点对节点一连通度的平均值衡量网络的连通性,并通过算例做了几种连通性评价指标的有效性对比．     

融合网络拓扑结构特征与客流量的城市轨道交通 关键节点识别研究

科学合理地识别轨道交通网络的关键节点，并制定针对性的维护管理措施，有助于保障轨道交通的稳定运行。网络中的节点在局部发挥着对外传输与连接的作用，在全局中影响着网络的传输效率，同时，也必然受到其他节点的影响，本文提出一个考虑邻居节点影响的改进节点度模型评价节点的局部重要性，以及一个考虑其他节点影响的改进节点效率模型评价节点的全局重要性，基于改进的节点度模型和节点效率模型构建节点网络拓扑结构重要度评价模型，综合反映节点的局部重要性和全局重要性，也能反映其他节点对目标节点的影响；以进出站客流和换乘客流为基础建立节点客流量重要度评价模型；进一步构建综合考虑节点网络拓扑结构重要度和客流量重要度的关键节点识别模型，更加全面地评价节点的重要性，并以西安市数据为基础进行实例验证。结果表明：本文模型所识别出的关键节点，能很好地体现节点在网络中的功能特性；排名前5的关键节点失效，会导致客流损失34.41%，网络效率降低57%，相对最大连通子图比例下降91.82%，证明了模型的有效性。