大宗货物公路运输网络结构特征提取

为提取大宗货物公路运输网络结构特征,选择网络总体特征、空间组织、运输联系以及货物种类生成等指标,采用社会网络分析和空间分析方法,构建了考虑实际运量的区域大宗货物公路运输网络结构特征提取方法;基于云南物流大数据平台的实际运单提取7 291条大宗货物公路运输数据,分析了云南省大宗货物公路运输网络的组织结构和货运节点运输联系的空间分异特征,验证了特征提取方法的有效性。结果表明:云南省大宗货物公路运输网络密度为0.023,平均度1.759,特征途径长度2.494,平均聚类系数0.162,为典型的小世界和无标度网络;运输网络整体结构较为疏松,但运行效率较高,呈现"多中心"空间格局;滇中城市经济圈存在小范围的联系强度集聚区,而滇西边境地区之间的点联系强度差异显著。同时,运输网络空间组织呈"散点"布局,受行政区划影响较小。整体上,云南省大宗货物公路运输网络存在5条货运量较大的关键运输通道,并呈现以腾冲、昆明市辖区为主的"双供给中心"发展格局,供给节点货运量整体上处于较高水平,但仍呈"供少需多"的特征;从大宗货物种类的生成特征来看,钢材货物运输的轴辐式指向显著,金属矿石、能源类运输的向心性指向明显,机械设备运输主要集中于滇东地区。     

连片特困地区公路运输空间运行特征

连片特困地区公路运输的空间运行特征能够有效表征公路运输的发展规律与瓶颈,并为交通扶贫提供理论依据。为有效辨识区域交通发展瓶颈,并进一步获取公路运输发展对连片特困地区脱贫的影响,在解析公路运输空间运行特征基本内涵的基础上,选取运输量、车辆运输趟次等指标,基于空间分析方法构建了连片特困地区公路运输空间运行特征的提取流程。首先,从空间结构和空间联系2个方面,提取连片特困地区公路运输自身所呈现的空间特征;其次,选择与连片特困地区相邻的较发达地区进行对比,从空间集聚和时空演变2个方面分析其公路运输空间运行特征与较发达地区的差异性;最后,以滇西边境山区为实例,利用2013年、2015年2个时间维度的公路运输数据提取其公路运输空间运行特征,并将提取的特征与云南省经济发展水平相对较高的滇中地区进行对比分析。结果表明:无论在地级市或县域尺度下,连片特困地区的公路运输均具有低需求强度特征,空间集聚效应较弱,并且呈现出"内向型"发展规律;相对于旅客运输,货物运输对连片特困地区公路运输交流的促进作用更为显著,并且在运输联系呈现边缘且孤立特征的沿边地区,公路货物对外运输的增长效应更为突显;促进区域内部公路交通基础设施的互联互通,能够有效提高贫困地区的可持续发展能力。     

基于复杂网络的长三角航线网络结构特征分析

复杂网络是指具备复杂拓扑结构和动力学行为的大规模网络.近年来,随着复杂网络的小世界属性和无标度性质被揭示,复杂网络研究开始受到众多学科研究人员的关注,并逐步延伸到航空网络领域.在复杂网络理论的基础上针对我国长三角地区航空网络进行拓扑结构分析,主要运用了度分布、聚集系数、平均路径长度等指标,结果表明其具有明显的小世界特性和无标度性.通过3个不同的中心势指标发现该网络的中心化程度较高,具有以上海、南京等地机场为中心的枢纽辐射式航线网络的特性.此外,通过记录蓄意攻击下的网络效率的变化情况分析出该网络抗毁性较差.      

基于复杂网络理论的长沙市公交网络拓扑性质研究

采用复杂网络的研究方法,针对长沙市公交网络建立了公交线路、公交换乘和公交停靠站点复杂网络模型,利用这3个网络所产生的拓扑特性指标,如度分布、聚类系数、平均路径长度等,讨论了长沙市公交网络的网络拓扑特性,并证明了长沙市公交网络为小世界网络或无标度网络.      

复杂网络基本模型分析

复杂网络的研究对于理解复杂系统的结构和行为至关重要。本文我们从平均路径长度、聚集系数、度分布对随机网络、小世界网络、无标度网络几种复杂网络基本模型进行了分析。     

小世界网络理论在公交线网中的优化方法研究

近年来,因为真实网络中小世界效应和无标度特性的发现,网络特性优越的小世界网络成为了科学研究的热点话题.由于公交线网的高聚集性以及站点间具有较小的平均最短路径,体现出小世界效应.本文基于小世界网络的效率理论,在公交线网中对该理论进行拟合研究,并给出该理论在公交线网优化过程中的应用方法,并通过杭州市公交线网实例对应用方法进行了说明.     

区域旅游客运与班线客运的空间运输联系耦合特征

旅客空间运输联系特征能够为区域客运组织与旅游交通规划提供依据。基于云南省旅游客运包车和公路班线客运的实际数据,分别获取了旅游客运和班线客运的空间运输联系特征,并对两者进行了耦合协调测度。在此基础上,分析与讨论了旅游客运和班线客运空间运输联系耦合特征形成的原因,提出了针对性的客运组织与旅游交通优化对策,并以云南省为实例进行了分析。结果表明:云南省旅游客运空间运输联系强度随距离增加有明显的衰减效应,且圈层结构显著、表现出向心强联系特征;班线客运空间运输联系呈高度极化和点状圈层特征,是以昆明为核心的轴-辐结构和核心-边缘结构;昆明旅游客运与班线客运空间运输联系的耦合度为0.84,耦合协调度为0.69,居全省首位;低度耦合、低度协调的运输线路包括昭通-曲靖、曲靖-普洱等,占比达66.67%;旅游资源吸引力与完善的交通基础设施是提升旅游客运与班线客运空间运输联系耦合程度的基础。最后,针对较低耦合-较低协调、低度耦合-低度协调的5座城市和53条运输线路,提出了改善对策:当旅游客运联系强度大于班线客运联系强度时,旅游客运需求较大,应尽快规划开通直达景区的定线旅游客运。     

城际货物运输联系的网络特性及空间组织优化研究

货物运输联系网络的空间特性能够为区域物流规划与货运交通组织提供基础依据。为高效提取城际货物运输联系的复杂交互关系,基于空间尺度重构理论,在提出货物运输联系网络构建方法的基础上,运用GIS空间分析技术,从网络空间组织过程及网络层级结构两个角度揭示了货物运输联系网络形成的动态性特征,并以云南省为实例地区进行演示;进一步在考虑交通因素的前提下,选取相关性分析和复杂网络分析工具,从强化运输联系和提高运输网络稳定性的角度对其空间组织进行了优化。结果表明:(1)货物运输联系网络的空间组织是一个地域集中性和区域择优性的复杂作用过程,它的节点倾向于与其地理空间邻近的省外城市以及省外区域经济中心取得首位联系,在这个过程中随着网络层级的降低,网络中关键节点的控制力逐渐转移至次级节点,致使城市功能和作用的空间分异趋于均衡;(2)公路交通基础设施网络规模、等级及可达性的变化对城市间货物运输交流的强化作用较弱,运输能力的提升才是其空间组织优化的关键;(3)城际货物运输对网络中关键节点的依赖程度极大,网络层级越高其对蓄意攻击的抗毁程度越低,提升核心网络中关键节点的抗毁性,能够优先实现平衡网络整体连通性和提高货运系统稳定性的目标。     

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。     

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。     

基于复杂网络理论的深圳和东京地铁线网系统对比分析

通过计算深圳市当前、2020年、2030年及东京市当前地铁线网的网络特性指标,对比分析了地铁线网的网络特性。结果表明:深圳地铁网是无标度网络,具有小世界网络特征,且目前处于中间发展阶段,即不成熟阶段;2020年至2030年,地铁线网的强健性将不断提升,其他网络特性也将不断得到完善,但对比东京地铁网还有很大提升空间。最后,针对深圳地铁线网的薄弱环节,提出了优化深圳轨道交通线网网络特性的建议,为深圳地铁系统运营者探索有效的控制措施和管理方法提供理论基础和科学依据。     

城市多模式交通网络的复杂网络特性与鲁棒性研究

为深入分析城市多模式交通网络的复杂特性,促进多模式交通的协同发展.采用原始映射法构建了包括小汽车网络、地面公交网络和轨道交通网络三者叠加而成的城市多模式交通网络模型.结合城市交通网络的实际运行情况,综合考虑客流量和运行时间的影响因素,对传统加权方式进行改进,方便建立更加准确、贴近现实的城市多模式加权交通网络模型.利用复杂网络的分析方法,应用Pajek和Ucinet这2种网络分析软件,对哈尔滨市多模式加权交通网络及3个单一模式子网络的复杂网络特性进行实证对比分析.提出城市多模式交通网络鲁棒性分析指标,对比研究交通网络受到攻击时的稳定性.结果 表明,相比单一模式的子网络,叠加后的城市多模式交通网络聚类系数增加,节点间紧密度有所增强,具有典型的小世界特性,表现出对随机攻击的鲁棒性和对蓄意攻击的脆弱性.      

基于复杂网络的海上丝绸之路沿线港口地位评价

为研究"21世纪海上丝绸之路(MSR)"航运网络港口的地位,基于全球排名前16位的集装箱班轮运输公司的服务信息,构建以海上丝绸之路沿线重要港口为节点的复杂网络模型,并对网络的平均路径长度、聚集系数、度及其分布等统计特征进行分析.在此基础上,结合伯德计数法提出一种考虑度中心性、中间中心性和接近中心性的港口综合中心性评价方法,全面分析了MSR港口的重要性程度,并采用拓扑特征驱动的脆弱性模型对研究结果进行对比分析.结果显示,MSR航运网络的聚集系数为0.526,平均距离为2.572,具备小世界网络特性;基于综合中心性模型,香港港得分最高为761,表明MSR网络对中心性高的枢纽港依赖程度较高;脆弱性模型表明移除新加坡港网络效率下降幅度最大(1.83%);基于综合中心性分析得到的港口地位与通过脆弱性模型得到的结果基本上一致.      

城市公交网络性质的研究及路线优化方案

考虑到目前大城市公交网络规模具有动态增长的特征,提出一个城市公交网络新模型,对新模型模拟与实证研究的结果表明:城市公交网络的度分布近似指数分布,具有近似幂律特性和局域特性,有较高的聚类系数和短的平均路径长度,表现出小世界特性。运用复杂网络中的标准主方法理论,对南昌市的公交网络复杂特征量进行讨论,分析了南昌市公交线路规划、建设存在的不足。在此基础上对南昌市的公交路线提出两个优化方案——建立快速公交系统和公交专用干线,实验数据证明该方案可以减小公交网络的平均路径长度、增大聚类系数,这对缓解南昌市拥挤的交通具有积极的意义。     

上海市轨道交通网络演化特征分析

交通网络的发展是一个复杂和动态的过程,轨道交通网络亦是如此。近年来,有关复杂网络的研究主要集中在根据网络的拓扑结构特征来划分网络类型,如随机网络、无标度网络和小世界网络。然而,与日常生活息息相关的交通网络,特别是城市轨道交通网络方面的研究较少。由于交通网络空间结构的特殊性,加入交通网络的需求和运行状况的考虑会更加符合实际。以上海轨道交通网络为对象,研究其从1993年第一条线路通车至2008年的网络发展变化。从拓扑、需求(各站点客流)和运行(各站点间运行时间)三方面分别选取指标描述轨道交通网络特征:用节点度、回路程度(circuitness)和树状程度(treeness)来表征网络拓扑结构性质;用邻近性(closeness)表征网络需求和运营性质,并分析这些指标随时间变化的规律。     

城市地下大空间施工重大风险多因素耦合演变模型

为解决大规模新型地下空间的施工风险防控问题,提出城市地下大空间定义,分析城市地下大空间施工风险的特征,并从系统的角度分析城市地下大空间施工风险的理念,将城市地下大空间施工风险系统分为工程结构子系统、环境子系统和组织管理子系统3部分。首先,在分析各子系统特点及子系统间关系的基础上,整合贝叶斯网络、模糊综合评价法、马尔科夫链和系统动力学,构建城市地下大空间施工重大风险多因素耦合演变模型; 然后,在贝叶斯网络框架下提出风险因素耦合系数的概念,实现在定量描述风险因素耦合效应的同时简化贝叶斯网络的构建过程,并分别以马尔科夫链和系统动力学作为描述环境子系统和组织管理子系统演变行为的工具,实现对施工过程中风险演变趋势的预测; 最后,运用多因素耦合演变模型对北京地铁17号线东大桥站进行施工风险分析。结果表明： 1）城市地下大空间施工风险具有明显的阶段性特征,在开挖阶段达到最大; 2）风险因素耦合效应对风险事件发生概率有显著影响,忽略风险因素的耦合效应会使风险分析结果出现较大偏差。     

基于运输规模效应的城市客运枢纽选址模型研究

基于枢纽建设的运输规模效应,考虑路网运输费用平衡流量分配关系和可能产生的路段扩容需求,构建以枢纽建设费用和网络运输费用以及路段扩容费用组合最优为目标函数的数学模型,并结合Dijkstra算法和枚举法进行算例计算与分析。结果表明,该模型可以从比较综合的角度为城市客运枢纽选址提供理论支撑。     

高精度入口边界的峡谷桥址风场数值模拟

山区峡谷地区由于受特殊地形地貌条件影响使得其风场十分复杂,这些地区建立的大跨度桥梁面临着更为突出的风致振动问题,而当前规范对峡谷桥梁的抗风设计还没有明确规定。为更加深入认识峡谷风场的分布特性,基于WRF与CFD耦合模式对峡谷桥址风场进行精细化分析,在中尺度气象模式基础上结合多项式插值方法获取入口边界的平均风速,同时对峡谷桥址上游风速进行实时监测,利用实测站脉动特性互等的原则获取数值模拟入口位置的脉动特性。将平均风速和脉动风速综合考虑后利用UDF程序赋给大涡模拟的入口边界并对峡谷桥址位置风场进行详细分析,最后将模拟结果与实测结果的湍流特性进行对比。研究结果表明：考虑脉动风速后的入口边界条件相比于无脉动入口风速其湍流特性与实测值吻合更好;中国现有规范中的标准谱不适用于复杂峡谷桥址地区,如用现有规范设计山区峡谷桥梁,其结果偏不安全;来流风向与峡谷走向是引起加速效应的主要原因,峡谷上游的复杂局部地形是引起峡谷桥址风场多样性的根本原因。研究成果可供山区峡谷大跨度桥梁抗风设计提供参考。     

基于M形深度架构的非结构化道路可行驶区域推荐模型

针对边界模糊、路况多变的非结构化道路，为满足智能汽车在正常、应急等复杂行驶工况下对可行驶区域的视觉检测需求，提出一种在M形深度架构下融合多尺度交互策略和双重注意力机制的可行驶区域推荐模型，能够在复杂驾驶场景中精细分割出非结构化道路的强推荐、弱推荐、不推荐行驶区域。首先，在编码器-解码器的骨架基础上，构建倒金字塔式的多尺度分层输入和分层输出结构，以有效融合非结构化道路的浅层形态学特征与深层语义信息，并平衡模型在不同尺度上的预测偏倚，提升复杂驾驶场景下对多尺度与变尺度目标的分割精度；其次，构建集成通道注意力和空间注意力的跳跃连接结构，使模型在实现编码特征与解码特征高效传递的同时，聚焦于学习与道路可行驶性相关的重要特征，进一步强化模型对非结构化道路的检测性能。通过多种途径构建包含城郊、乡村、园区等真实场景的非结构化道路驾驶数据集。试验结果表明：得益于M形深度架构对多尺度交互策略和双注意力机制的融合，提出的模型在多种真实驾驶场景下均能较好地实现强推荐行驶区域、弱推荐行驶区域、不推荐行驶区域和背景区域的精细分割，平均交并比达到92.46%，平均检测速度达到22.7帧·s^-1；与现有其他主流模型相比，提出的模型兼顾了分割精度和时间效率，在非结构化道路可行驶区域检测任务上有明显优势。     

基于MFD与距离的边界收费策略

为了缓解城市中心等重点区域的交通拥堵问题,在给定的边界区域条件下结合宏观基本图(MFD)的相关理论,提出了一种基于用户在边界中行驶的距离进行收费的最优定价策略.该策略首先通过分段线性逼近方法定义了一种非负、非递减、非线性的距离收费函数,基于距离收费函数和MFD相关特性构建双层规划模型.上层模型考虑系统的整体运行效益,以...