基于复杂网络的区域水上交通关键船舶识别方法

为研究区域内船舶行为对交通状况的影响,研究了基于复杂网络的关键船舶识别方法.将水域中的船舶看作为复杂网络中的节点,根据船舶间的行为交互关系构建区域面向船舶行为分析的复杂网络;并结合复杂网络的节点中心性指标构建节点综合重要度评价模型;通过节点综合重要度评估结果,对网络中的节点进行节点重要度排序,识别网络中的关键节点.对比度节点中心性识别关键节点方法,实验结果表明,2种方法的分析结果中节点排序结果相同的节点数占节点总数的比例达到77.8%,但节点综合重要度评价方法对各指标进行权重配比,充分考虑了各指标对关键节点识别结果的影响,能有效识别区域关键船舶.      

公路路线抗震重要度分析

文章在阐述了现行路线抗震重要度确定方法的基础上,具体分析影响路线抗震重要度的主要因素,包括节点的经济重要度(即路段经济重要度)、区域地震烈度、路线技术等级、路线行政等级及交通流量等因素,并提出了利用主成份分析法建立的数学模型计算出路线抗震重要度具体数值的方法,对如何分析计算路网中每条路线的抗震重要度的理论方法进行了尝试。最后结合某省部分路线进行了实例应用,指出了此方法的应用前景。     

公路路线抗震重要度分析

在阐述了现行路线抗震重要度确定方法的基础上,具体分析影响路线抗震重要度的主要因素,包括节点的经济重要度(即路段经济重要度)、区域地震烈度、路线技术等级、路线行政等级及交通流量等因素,并采用了利用主成分分析法建立的数学模型计算出路线抗震重要度具体数值,对如何分析计算路网中每条路线的抗震重要度的理论方法进行了尝试.最后结合某省部分路线进行了实例应用,指出了此方法的应用前景.     

公路网功能结构分析理论与方法研究

从层次需求理论与路网功能需求的对应关系分析出发,探讨了出行者需求、外部环境、节点和路网特性等对公路网功能分类的影响,建立了基于区域特性和服务水平的公路功能分类指标,并总结提出了具体的分类结果;结合"节点"特性研究,基于聚类分析等,研究公路网功能层次划分的具体方法,提出了基于路段功能重要度的路网功能层次结构分析方法;本文的研究成果有助于进一步完善区域公路网结构优化的理论和方法.     

基于聚类算法的交通网络节点重要性评价方法研究

评估交通网络中节点的重要性,识别出对网络效率起着重要作用的关键节点,对于预防和降低交通拥堵和交通事故等事件对路网整体效率的影响具有重要意义.为识别出关键节点,研究了一种基于聚类算法的交通网络节点重要性评价方法:将道路交通网络抽象为无向加权网络,以节点介数、节点交通量和PageRank值作为节点重要性评价指标,利用基于K-Means算法和随机森林加权的改进FCM算法确定交通网络节点重要性,适用于中小城市道路交通网络.实证分析表明,改进算法的聚类性能明显提高,目标函数值和迭代次数分别降低88.70%和61.54%,同时算法误判率也仅为5.50%,验证了所提出的方法可以更为客观地刻画交通网络节点重要性程度,更为准确地动态辨识出关键节点.      

融合交通特性节点度和LISH模型的公路网关键节点辨识方法

为提高公路网特别是大规模复杂公路网关键节点的辨识效率,基于空间加权网络的度模型和复杂网络中辨识关键节点的LISH模型,以融合交通特性节点度和LISH模型来识别公路网中的关键节点。通过采用重新定义的具有交通特性的节点度,将公路网的交通特性因素加入LISH模型之中,完善了其在公路网关键节点辨识方面的应用条件,从而建立了公路网关键节点辨识的新方法。然后,以陕西省骨干公路网为研究对象,计算得出了陕西省骨干公路网关键节点,验证了模型的可行性和合理性。对比辨识结果表明:该模型对于辨识公路网关键节点较以往模型存在一定的优势,可以为快速获取大规模复杂公路网中的关键节点及与GIS技术结合实现公路网关键节点辨识提供一定的技术手段。     

重要度分析法在区域公路网布局优化中的应用

本文叙述了采用重要度分析法对区域公路网布局优化，即确定各节点，计算节点重要度值，划分各节点类型，获得路网的路线布局。     

区域高速公路网布局结构的连通度研究

公路网的连通度评价指标反映了网络中各节点的连通状况,体现了网络的结构特征。本文分析区域高速公路网布局结构的特点,评述现有的公路网连通度评价指标,并指出其存在的局限性。在此基础上提出路网加权模糊连通度的定义和计算方法,有效体现区域高速公路网布局结构评价中存在的节点重要度的差异性和线路连通度的模糊性。最后给出计算示例,说明该方法的有效性。     

基于累计重要度的路网规模研究

公路网规模是区域社会经济发展对公路网"量"的总体需求,是公路网发展目标集的重要组成部分,是公路网规划研究的重要内容。针对传统公路网规模预测方法中存在缺乏节点层次需求分析,容易造成因节点特性平均化所引起的路网规模预测过大或过小问题,提出了基于累计重要度确定路网规模的方法。累计重要度法是在计算节点重要度、路段重要度的基础上,通过分析路段累计重要度与路网总里程之间的关系,预测路网总规模,弥补了传统预测方法的缺陷。     

基于数据预测的区域道路状态模糊判别

区域路网交通状态判别是实施区域交通管理控制和交通诱导的基础。为有效且有前瞻性地描述区域路网拥挤状况,提出了1种基于时间序列数据预测和主成分分析相结合的模糊综合定量评价方法。以路段平均速度和交通流量为描述交通拥挤状况的参数,利用时间序列预测模型对数据进行预测;将路网中各路段的平均旅行时间作为总延误的影响因素;再利用主成分分析法确定各个路段对区域拥挤的影响权重;最后运用模糊综合评价法对区域路网拥挤状况进行评估。以山西省临汾市实际路网为例,通过 Vissim 交通仿真软件和 SPSS 数据统计分析软件对算法进行了仿真验证。仿真结果表明,该算法能够有效地预判城市区域的交通状况,为交通管理、控制和诱导提供准确的依据。      

基于节点重要度的城市群城际道路公交线路规划

为解决城市群公交一体化推进中道路客运公交化和公交线路优化规划问题,通过构建城市群区域路网节点重要度评价模型对路网节点进行评价确定公交线路必经节点,以最优路径为目标,建立城市群各路段权重计算模型,通过蚁群算法求解,确定道路公交线路布局;以湖南长株潭城市群进行实例论证,求解结果表明该规划方法具有一定的可行性和实用性。     

基于城市用地约束的骨干路网规模计算方法研究

明确了城市骨干道路的定义、特点、功能及其构成,分析了城市人口、面积、经济水平等因素对骨干路网规模的影响;对现有密度法、类比法、供需平衡法、节点重要度法等路网规模计算方法进行了梳理。针对城市骨干路网构成和约束条件特点,提出了基于用地约束条件的供需平衡法,并以上海市金山新城骨干路网规划为例,对所提方法的优缺点和适用范围进行分析,证明其具有较高的实用性。     

基于复杂网络方法的粤港澳大湾区城际高速公路路网鲁棒性研究

选取粤港澳大湾区城际高速公路路网为研究对象，采用对偶映射法建立相应的复杂网络模型，运用复杂网络特性指标节点度、度分布、平均路径长度、平均聚集系数分析其网络拓扑结构，并用随机攻击和蓄意攻击两种攻击策略，以最大连通子图相对大小、平均路径长度、网络相对效率等3个指标对该网络的鲁棒性进行评价。结果表明：网络拓扑结构上，粤港澳大湾区城际高速公路路网是小世界网络但并不是无标度网络；鲁棒性分析方面，节点度高的节点是影响路网鲁棒性的主要因素，该路网由于路网中节点度大与节点度小的节点数量相当，因此在面对随机攻击时较蓄意攻击表现得较为鲁棒。     

机场集疏运路网可靠性评价方法研究

为了对机场集疏运路网可靠性进行评估,通过分析其节点重要度差异及道路等级划分明显特性,得知机场专用道和衔接道的路网组合形式区别于城市路网。为此,在传统复杂网络特征指标算法上赋予对应的边权重,并重新定义其指标及计算方法,从而提出了改进的机场集疏运复杂网络模型。通过ArcGIS、模拟实验等方法结合北京首都机场集疏运路网实例,验证了该模型的可行性。其结果表明:传统复杂网络度分布服从泊松分布,而改进的复杂网络节点强度分布服从幂律分布,能较好的反映出机场集疏运路网的无标度特性,科学性、准确性较强;其次,改进的复杂网络模型加权集聚系数为0.015,仅占传统复杂网络模型集聚系数的20%,平均加权距离10.38,高于平均路径长度1.15,与机场集疏运道路等级划分特性明显更契合,但无标度特性并不明显。同时,通过模拟攻击实验发现节点强度对路网可靠性的影响比节点重要度大,通过对该类节点加以重点保护能有效提高机场集疏运路网的可靠性。     

泉州江滨北路临漳门节点交通组织规划研究

介绍了福建泉州江滨北路进行拓宽改造时,对临漳门重要交通节点进行规划研究,以整个区域路网承担的交通为整体,用系统分析的方法,注重影响区范围内交叉口节点、交叉口之间的路段和整体路网的协调考虑,以充分利用现有的路网资源组织交通流的运行。对于交通的供需矛盾以现有掌握的规划和建设管理资料为基础进行分析,提出合理的交通组织规划方案。     

基于双层优化模型的城际轨道交通线网主骨架确定方法

分析了城际轨道交通节点重要度和经济引力指标,探讨了城际轨道交通线网主骨架确定方法。基于规划区域内客流集散点分析,考虑节点重要度的影响因素,建立了重要度指标体系,采用层次分析法(AHP)计算了各节点的重要度。引入经济引力指数,测算了城镇群区域各中心城市间的经济引力。以节点的重要度和经济引力为目标,提出了城际轨道主骨架布局双重优化模型。采用改进PSO算法,确定了主骨架布局初选方案,利用城际客运走廊进行了修正,最终确定了城际轨道交通线网的主骨架,并以宁夏沿黄经济区城际轨道交通线网规划进行了实证。     

基于复杂网络的高速公路网络空间特性分析

作为区域联系的重要通道，高速公路的畅通运行至关重要。为了保证高速公路网络的正常运营、提高整个网络运行效率，基于复杂网络理论建立广西壮族自治区高速公路的拓扑网络，从静态与动态特性两个角度分析。结果表明该网络中市县间连接紧密，路网运输效率高，南宁等城市是网络的运转中心。随后，对网络节点进行随机和蓄意攻击，研究网络的鲁棒性。结果表明，网络的稳定性与移除节点的数量和移除顺序有很大的关系：当采用蓄意攻击时，节点移除占比在20%～30%时网络整体稳定性骤降，其中按照节点中介中心性排序的蓄意攻击对网络造成的影响最为显著。最后，结合广西壮族自治区2020年经济等数据进行空间分布分析，并分析其和复杂网络分析结果的相关性。分析结果表明二者相关系数超过0.6,证明区域经济的发展水平与该区域在路网中的重要程度有关。将网络分析与空间分析相结合，识别广西壮族自治区高速公路网络中关键节点，为高速公路的规划和路网管理提供了数据参考和决策依据。     

基于网络可靠性的街区开放适宜度研究

针对城市大面积封闭式单元对于城市经济的约束和公共资源的限制问题,为更好地推行开放街区制,基于城市空间维度构建街区路网,通过分析街区路网的网络可靠性来判断街区开放的适宜度。从网络可靠性出发,分析了传统网络熵在研究街区路网可靠性上的不足,分别从有向街区路网和无向街区路网两个角度,引入了基于网络熵的最大流、最短路熵理论,给出了街区路网最大流、最短路熵的计算方法,随后确立街区路网的可靠性等级判定标准;通过对封闭式小区从封闭到实施开放的过程分阶段讨论,分别计算开放各阶段中构成路网的最大流、最短路熵,再根据路网可靠性判定标准对各个路网的可靠性进行判定,以此作为确定街区开放适宜度的依据;最后以上海市中轩丽苑小区为例,从居民生活、休闲、出行等维度确立街区场所节点并构建其街区路网,分3个阶段实施开放并计算路网最短路熵,分析并确立了其街区开放的适宜度。结果表明:通过街区路网最大流、最短路熵的计算能够更好地确定街区路网的高危节点,且在网络可靠性问题的研究上比传统网络熵更具有优势;由实例分析可知根据网络可靠性的判定确立街区开放的适宜度具有可行性,这一方法为阶段性开放街区提供了依据,以期为推行街区制改革提供新的思路和方法。     

融合POI大数据空间分析的路网布局方法研究

道路网络形态及线路布局对促进城市空间格局拓展优化具有重要意义.提出一种基于节点重要度、交通区位线等传统方法基础上融合空间大数据分析的路网布局方法,首先通过Python语言平台及网络爬虫算法抓取规划区内的开源POI(兴趣点)数据,利用GIS空间计算分析城市空间和节点态势,然后融合多源数据识别交通走廊(交通区位线),最后结合国土空间结构提出路网布局形态和协调布局方案.以佛山市快速路网规划为例,结果表明方法融合POI大数据空间分析,定量与定性相结合,能够对传统方法进行有效的数据弥合.     

基于节点重要度的景区交通网络可靠性分析

构建景区交通网络,辨识重要景点并探讨不同攻击策略下网络的可靠性,对保障景区安全管理具有重要意义.以旅游景区为研究对象,构建了基于Space L的旅游景区交通网络的拓扑结构模型.研究旅游景区突发事件的时空分布形态及其规律,分析节点在网络中的影响及游客旅游体验.综合考虑节点度值、介数等客观指标,及游客旅游体验如游客拥挤感知等主观指标等属性,基于TOP-SIS算法评价景区交通网络的节点重要度.制定基于节点重要度的随机攻击和多种选择攻击策略,探讨不同攻击策略下景区交通网络的连通可靠性.结果表明,颐和园交通网络具有典型的小世界网络特征;网络在选择和随机攻击下节点失效率分别接近0.6和0.8时崩溃,表明选择攻击对景区网络连通可靠性的破坏强于随机攻击;按游客体验等主观指标TOPSIS法对网络选择攻击,网络效率降低速度比仅按度值客观指标排序的选择攻击快74.5%;根据排序结果筛选15个关键节点,并给出突发事件下的20条相应应急疏散线路.对于旅游景区运营网络,基于TOPSIS的节点重要度评价方法具有有效性和实用性.