基于复杂网络的城市公交网络分析

复杂网络作为研究大型真实网络的一种新型工具,特别是小世界网络和无标度网络的提出,为分析城市交通网络结构以及缓解现存的交通问题提出了一些新的理论和方法.以兰州市公交为例,运用图论和改进的L空间法构建了公交站点网络,并对网络的静态几何量进行了统计,以此为依据分析了兰州市公交站点网络的拓扑结构、度分布以及集聚性,结果表明兰州市公交网络具有无标度特性,同时由于聚类系数不大,使得网络的社团化程度不是很高.     

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城市快速公交网络性质研究对其规划建设、运营管理具有重要意义.本文将复杂网络理论研究领域由传统的轨道交通扩展到整个城市快速公交,并针对L空间度值物理意义模糊、路径选择实际意义匮乏等缺陷,提出了新型S空间模型构建方法.以常州BRT系统为例,采用新型建模方法,用计算度值、聚类系数、路径长度等特征指标分析了城市快速公交网络整体性能.继而采用效益费用比指标,比较其各支线优化方案效用,为资源限制条件下支线优化方案的选择提供建议;最后通过比较城市快速公交骨架网络及常规公交衔接下的快速公交网络的鲁棒性,验证了城市快速公交与常规公交一体化衔接规划的重要性.     

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目前针对中国城市公交复杂网络的实证研究仍然仅限于数个大城市,而对不同规模城市的公交网络在拓扑结构上是否存在不依赖于人口、社会、经济等外部因素的共性特征,以及城市公交系统演化机制的研究尚不多见.本文实证研究了330个中国城市P空间下公交复杂网络结构特征,发现度分布普遍呈指数分布,表示公交网络演化机制为随机连接而非择优连接;普遍具有较大的簇系数和较小的平均最短路径,呈现典型的小世界特征;网络同配性在N=1 000处发生相变,N>1 000的网络普遍正相关,反之负相关.C与K呈幂律下降关系,表明各城市公交网络具有等级模块性.本文研究结果可为理解城市公交系统演化规律、交通网络建模研究提供指导和参考.     

城市多模式公交网络出行时间可靠性模型研究

随着城市的发展,快速轨道交通和快速公交系统逐渐融入到常规公交系统中,构成了复杂的多模式公交网络,在此公交网络环境下乘客公交出行时间的稳定可靠程度直接影响到公交系统的服务性能,因此,本文以常规公交和地铁组成的典型多模式公交网络为研究对象,利用状态增广技术,建立了换乘约束条件下的出行时间可靠性模型,从而为评价和改善多模式公交网络服务性能提供决策支持。     

基于社团结构发现的公交专用道施划影响分析

城市道路施划公交专用道是保障公交优先的重要举措,但会压缩社会车辆的运行空间,使得高峰期部分社会车辆不得不选择其他道路出行,从而对路网中其他交通流运行造成影响,严重时可能会引发更大范围的拥堵.因此,准确确定施划公交专用道后的交通影响范围是城市交通管理、控制与诱导策略制定的依据.本文结合城市路网的复杂网络结构特性及网络动力学基础,认为影响范围内的路段间存在相似性,可将问题转化为复杂网络的社团结构发现进行研究.以对偶拓扑的方式获取城市路网结构,通过改进的随机行走转移概率推导出网络节点相异度,采用凝聚算法划分出路网社团结构以确定影响范围.最后对北京市京通快速路施划公交专用道的实例进行数值分析和对比研究,证明了本文研究方法的可行性,也可为交通领域相关研究提供新的研究思路及方法.     

一种双重时滞多重边复杂公交网络模型的同步研究*

在传统的建模方法的基础上,建立一种新的城市公交网络模型。根据4种不同的公交路线,通过引入时滞,将两重边复杂公交网络拆分为两个性质不同的子网络。进而研究具有双重时滞两重边复杂公交网络的全局自适应同步,给出自适应同步的一般条件。以 Lorenz系统为例,验证该方法的有效性。     

公交网络多路径选择启发式算法研究

公交乘客出行路径选择算法是公交乘客信息系统的核心技术。建立了公交网络出行路径选择的数学模型,在Dijkstra算法和迭代惩罚法的基础上,设计了公交网络多路径选择的启发式算法,并结合实际公交网络进行了算法的验证。算法合理考虑了换乘因素和距离因素对公交出行者路径选择行为的共同影响,能够生成多条备选路径供出行者选择。对于公交乘客信息系统相关技术的研究开发具有参考价值。     

河谷型城市公交网络脆弱性研究——以兰州市为例

应用复杂网络理论,以兰州市为例研究河谷型城市公交网络的脆弱性.首先, 根据L 空间模型构建城市公交站点网络,分析该网络静态拓扑特性.然后,基于随意攻击 和蓄意攻击两种攻击模式,建立城市公交网络脆弱性测度指标,并对两种攻击模式下公 交网络的脆弱性进行分析.研究结果表明,由于兰州市特殊的河谷型地形特征,在蓄意攻 击下的脆弱性远远强于其在随意攻击下的脆弱性.最后,结合公交网络脆弱性特征研究公 交网络核心站点选取策略.结果表明,基于度的核心站点选择更适合兰州市公交网络,这 为兰州市交通规划和交通网络优化决策提供理论依据.     

大城市快速路主路公交停靠站设置研究

随着大城市人口规模和空间格局的不断增大,城市内部长距离出行效率要求也逐渐提高。为解决大城市公共交通的运行效率,本文研究了快速路主路公交停靠站是否可以设置、如何设置、公交路权如何保障等问题,以期为今后大城市进行快速公交网络规划和公交停靠站的设置提供参考。     

基于车载数据的公交服务可靠性分析

随着我国城市规模不断扩大,公交网络日趋庞大和复杂,其服务可靠性容易受到众多不确定性因素的影响,进而影响到居民出行方式的选择。本文从乘客的角度出发,基于公交车载数据,对公交服务可靠性进行研究,提出公交服务可靠性的评价指标、计算方法,分析公交服务可靠性的特征与优化方法。研究成果有助于更客观、真实地反映公交服务的实际情况,为城市公共交通的规划与管理提供依据。     

复杂公交网络的系统可靠性分析

系统可靠性是指在规定的使用期间和预定的工作条件下,系统能完成预定功能的能力.对于大城市公交系统而言,其复杂性很大,因而系统可靠性的计算比较烦琐.文中分析了公交网络的复杂性以及影响因素,对复杂公交网络的简化方法进行了研究,并在此基础上对其可靠性进行分析,计算出整个公交网的可靠度.     

深圳市公交模式选择与快速公交网络构建

面对深圳市轨道交通网络化运营但地面公交人车拥挤严重的现状,如何正确选择公共交通发展模式至关重要.从公共交通客运需求、土地利用与交通发展模式及公交运营模式三方面展开探讨,确定选择以“轨道交通+快速公交”复合公交走廊为骨架的新公交发展模式.在此基础上,提出快速公交网络的发展目标和功能层次,以现有公交主走廊升级改造为基础,规...     

城市公交线网评价方法研究

根据公交线网的内容和特点,并基于定量分析而建立的公交线网评价模型能够很好地反映城市公交系统的实际情况．从而为今后科学决策提供有力依据。     

新城公共交通规划研究

在新城规划和建设过程中,科学合理的公共交通系统规划对于新城交通的良性发展具有重要的作用。针对新城交通需求的特点提出轨道交通、公交快线、公交普线、公交支线、公交枢纽的多层次公交网络体系,提出新城多层次公交网络体系规划的原则,对制定多层次的新城公交线网规划方案具有指导意义。     

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随着城市规模的不断扩大,地铁的出现在一定程度上缓解了城市交通拥堵问题. 国内多个城市都已经开通或新规划了多条地铁线路. 如何评价地铁对于城市公交网可达性的改善作用,从而为地铁站点规划和线路分布的决策提供理论支持,是迫切需要关注的问题. 本文采用复杂网络分析法,把公交站点作为节点,站点间的连线作为边,建立了包含地铁线的南京市公交网的拓扑模型. 以站点间的最少站点数和最少转车次数作为衡量交通可达性的指标,分析了Space L和Space P模型中地铁对于城市公交网可达性的影响. 结果表明,地铁的开通提高了城市公交网的整体可达性. 南京地铁沿线站点到其他站点的可达性、地铁沿线站点到商业中心的可达性的提高更为明显.     

重大公共卫生灾害主动限流背景下城市轨道交通网络集成韧性

分析了重大公共卫生灾害对城市轨道交通网络集成韧性的影响机理；基于韧性曲线模型对传统韧性测度方法进行了修正，构建了面向重大公共卫生灾害影响的城市轨道交通网络集成韧性测度方法；评估了城市轨道交通网络节点重要度水平，运用复杂网络构建了城市轨道交通网络拓扑模型，对节点客流进行了模拟分配；应用SEZIR传染病传播模型模拟了灾害传播过程，研究了城市轨道交通在重大公共卫生灾害背景下的集成韧性水平演化规律；以西安市疫情发展过程为研究对象，对主动客流限制下城市轨道交通网络的集成韧性水平进行了模拟和数值分析。研究结果表明：主动客流限制措施能够有效提高城市轨道交通网络对重大公共卫生灾害的阻断能力，当客流限制水平达到30%后，重大公共卫生灾害传播过程趋于平缓；主动客流限制措施会直接导致城市轨道交通网络运行效率降低，但能够提升城市轨道交通网络在重大公共卫生灾害影响下的集成韧性水平；当客流限制水平分别为70%、40%和20%时，城市轨道交通网络集成韧性水平的改善提升效果更加明显，累积改善效果分别可达到10.73%、46.87%和226.81%。     

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公共交通线路调整影响分析是一个定量与定性相结合、经验与理论相结合、创新与反馈相结合的复杂过程，是一个要涉及协调多方面利益和目标的寻优过程。本文基于四阶段交通模型理论，使用O-D反推技术和随机用户均衡配流模型，设计了公共交通线路调整影响分析流程，达到更实际、更合理的交通分配结果。以8图层架构为基础，提出了系统总体架构，最后使用TransCAD实现系统。通过某市实际的公交路网的模拟计算，得到了合理的结果，证明了系统具有较好的应用价值。     

基于广义出行成本的公交线网密度合理性讨论

公交线网密度是衡量城市公共交通网络发展水平的重要指标,它与城市的社会经济发展水平密切相关。在已有研究的基础上,进一步探讨公交线网密度各影响因素的时间价值,细化合理公交线网密度的计算方法,并应用广义出行成本的概念,将各时间因子以货币形式表示,从而衡量非在乘时间损失在广义成本中的比例,进一步说明线网密度对公交使用程度的影响。以成都市为例,对相应的指标结果进行解析,其结果对指导城市公交线网优化以及城市交通政策的制定具有积极的意义。