基于复杂网络理论的客运专线网络可靠性分析

随着客运专线网络的逐渐完善,人们对其可靠性也提出了更高要求。利用复杂网络理论对客运专线网络的可靠性进行分析,有利于发现网络中的关键节点及薄弱环节,从而有针对性地对网络进行完善。基于复杂网络理论,建立客运专线网络模型,并计算该复杂网络模型的静态统计特征,包括度分布、聚类系数和平均路径长度,得出客运专线网络是典型的无标度复杂网络。分别在随机性攻击和选择性攻击两种模式下,从网络的全局效率和最大连通子图的相对大小两个指标,对客运专线网络的可靠性进行分析,得知客运专线网络对随机性攻击的抗破坏能力较强,而对选择性攻击的抗攻击能力较弱,最后提出了提高客运专线网络可靠性的建议。     

基于复杂网络理论的广州轨道交通网络可靠性研究

城市轨道交通网络是由轨道线路和车站组成的复杂网络,利用复杂网络理论探讨轨道线网的可靠性对提升其可达性和运营效率有重要意义. 采用space L方法对广州轨道交通网络进行了拓扑建模,计算分析了节点度、聚类系数、平均路径长度等指标及其分布规律,并重点研究了换乘车站故障情况下整个轨道交通网络受影响程度及可靠性. 结果表明,现阶段广州轨道交通网络呈现随机网络的特征,换乘车站发生运营故障将严重影响网络中的较长距离出行,降低轨道交通网络的客流吸引度,广州轨道交通网络在换乘车站故障后其全局效率降低,局部效率不变,车站之间的紧密程度较差.     

复杂网络中节点重要度评估

为提高复杂网络中重要节点评估的效率和有效性,提出了一种基于节点接近度和节点在其邻域中的关键度评估复杂网络中节点重要度的方法．该方法综合了节点的全局和局部重要性,即在复杂网络中,节点的接近度越大,该节点越居于网络的中心,在网络中就越重要;节点在其邻域中的关键度越大,该节点对其邻域越重要．根据该方法设计了复杂网络中节点重要度评估算法,该算法的复杂度为0（n^3）．实例分析证明了该方法的有效性．     

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.      

基于复杂网络的地铁恐怖袭击灾害链风险分析

城市轨道交通灾害呈现网络化传递特征,探明灾害间的传递模式和关键节点对地铁系统风险防控十分重要.利用归纳分析法和灾变链式传递理论,构建地铁恐怖袭击灾害的链式传递图和系统灾害链演化模型.以复杂网络理论为基础,研究城市轨道交通恐怖袭击事件灾情链式传递规律,对网络节点重要度和边的脆弱性进行综合分析,得到地铁恐怖袭击灾害链风险值...     

交通运输网络可靠性研究现状及展望

首先阐述了交通运输网络可靠性研究的意义,并介绍了连通可靠性,出行时间可靠性,通行能力可靠性和出行需求满意可靠性等的基本概念,紧接着简述了国内外有关交通运输网络可靠性的研究概况,指出了交通运输网络可靠性研究的关键技术,最后探讨了交通运输网络可靠性研究的一些未来发展方向．     

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。     

城市轨道交通有权网络相继故障可靠性研究

城市轨道交通各条线路和车站因其所承载客流量多少不同在网络结构的地位也不同,仅从网络结构来评价可靠性可能会产生误判.本文根据地铁网络智能卡数据构建了网络权重矩阵,结合网络结构确定了无权、有权网络的复杂网络参数,并基于有无权重 两个网络分别定义了4 种相继故障的策略参数及网络可靠性评价模型.以北京市轨道交通为实例系统性分析有无权重两个网络的可靠性,结果表明,模型可操作性强,弥补了城 市轨道交通网络可靠性研究的不足,加载了客流的网络脆性更明显,站点重要性排序也 发生较大变化.     

基于多层复杂网络的中欧班列运输网络关键节点识别研究

若运输网络中的重要节点发生故障,中欧班列的运输效率和货物流动会受到严重制约。 本文提出一种基于改进TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution) 法及灰色关联分析的多层网络节点重要性评价方法。首先,以中欧班列运输网络结构特征为基础,构建中欧班列多层网络;其次,选取度中心性、介数中心性及接近中心性等多个评价指标,运用改进TOPSIS法计算节点单层网络重要度评价值,采取灰色关联分析融合得到节点综合重要度评价值;最后,利用多层网络SIR(Susceptible Infected Recovered Model)模型验证方法的有效性。 结果表明：本文识别出的关键节点包含中欧班列主要线路的起讫城市、境内外重要口岸和中欧班列集结中心,结果与实际情况较为契合;采用排序前10%重要节点作为初始感染节点,SIR网络感染率在 20 次迭代后达到 97.8%,本文提出方法的网络节点感染率及传播速率均高于 BC (Betweenness Centrality)算法、DC(Degree Centrality)算法和PageRank算法等传统单一网络排序方法,即识别的关键节点对全局网络的影响更为普遍和高效。此外,根据排序结果从国家层面提出相应的政策建议,有助于提高中欧班列运输网络的鲁棒性。     

基于复杂网络的湖北省高速公路网特性分析

以湖北省高速公路网为研究对象,选取Space-P方法建立其网络拓扑模型,分析高速公路网的静态特性、中心性和鲁棒性.研究结果表明:湖北省高速公路的网络结构具有明显的小世界网络特性,节点间通过较少次的路径转换便可通达,网络连通性好;在随机攻击策略下,路网表现出良好的鲁棒性,但部分节点的节点度和聚类系数较低,局部地区的连通性较差;从节点中心性分析角度看,高速公路网部分节点重要性过高,在蓄意攻击策略下,路网性能降低显著.     

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.     

基于贝叶斯网络多方法组合的短时交通流量预测

贝叶斯网络是处理不确定信息和进行概率推理的有力工具,针对短时交通流量预测的难题,提出一种基于贝叶斯网络的多方法组合预测模型. 首先建立几种基本预测模型并对交通流量进行预测,然后将预测的结果和实际结果按一定步长进行离散处理,把离散后的结果用贝叶斯网络进行学习,更新贝叶斯网络参数,通过联合推理求得各个基本预测模型预测结果组合下可能组合预测值的后验概率,把后验概率最大所对应的值作为预测值. 通过对实际道路交通流量的预测表明,本文提出的贝叶斯网络多方法组合预测模型的预测结果精度优于单一的预测模型,从而论证了本文提出的贝叶斯网络多方法组合预测模型具有一定的实用性.     

高速公路出口匝道几何特征及控制方式研究现状及展望

匝道设计的合理与否,直接关系到高速公路的交通安全和运行效率。为改善高速公路出口匝道的安全现状,论文有针对性地阐述了出口匝道几何特征和控制方式的研究现状,并分析了国内外相关的标准规范;在此基础上指出现有研究存在的问题,例如,交通流导入方式不尽合理、匝道问距定义不够明确、匝道长度不足、连续的出口造成信息繁杂及衔接部的渠化控制不尽合理等;最后说明了依托项目所开展的相应的工作,为高速公路出口匝道交通安全和运行效率研究提供参考。     

城市快速路分层分布式优化控制方法研究

针对城市快速路控制系统对实时道路交通状况不能及时、有效地响应问题,利用时变的交通状态估计与OD矩阵预测信息,基于智能交通控制及分层分布式思想,提出一个新颖的城市快速路匝道控制方法. 采用基于多项式趋势模型的滤波方法对路段总的交通需求进行估计与预测,提前确定道路将来排队长度的上界;对快速路网未来的交通状态进行预测,基于全局最优的思想,提前为路网中各个匝道建立协调约束,为匝道调节率的制定提供依据. 仿真结果表明,分层分布式的快速路控制系统通过协调各个匝道之间的利益,能够有效缓解高峰出行时的拥堵现象,对实现城市快速路网整体性能优化具有现实意义.     

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为了评价冰雪环境对公路网运行质量的影响,以便及时制定相应的管理对策将冰雪灾害的影响降到最低,提出了应用交通运行可靠度评价公路运行质量的方法,并以行程时间作为评价指标.以黑龙江省的干线公路网为研究对象,根据实测数据验证了降雪情况下路段的行程时间符合正态分布的特性.应用可靠性理论和概率与数理统计理论建立了路段可靠度计算模型,根据路面磨擦系数与行程时间的关系,提出了行程时间的阈值和判定冰雪灾害发生的标准.根据黑龙江省干道网的布局,建立了路径和路网可靠度的分析方法,并应用实例验证了本方法的可行性.     

交通事件影响下路网逐日出行动态可靠性

为描述交通事件持续期间逐日出行过程中的路网服务性能,构建日变路网逐日出行选择模型及可靠性指标.首先,根据出行经验更新路网阻抗,以准点到达概率最大化调整逐日出行中各出发时刻的路径总流量,以路径累积前景最大为目标调整单条路径在各出发时刻的流量,从而建立考虑出发时刻的逐日出行流量推演模型;其次,以交通事件发生前路网流量稳态时的准点到达概率和路径走行时间为参照基数,定义出发时刻准点到达和路径走行时间动态可靠性,并给出计算方法.最后,用算例验证模型和算法,并比较在出行模型中考虑可靠度时对路网逐日流量分布和路网可靠性的影响.     

失效相关的道路网络系统连通可靠度向量

应用可靠度向量分析方法,研究了具有中介状态的失效相关的城市道路网络系统的连通可靠性.把具有“安全—中介—失效”3种运营状态的单元或系统转化为“安全—非安全”和“非失效—失效”两种工作状态模式来求解路网安全概率和失效概率,从而计算出中介概率.通过实例研究了节点具有可靠度向量的分析方法,又分析了失效相关系数对系统的影响.发现相关失效对道路网系统的可靠度向量影响很大,要提高可靠度的话必须尽可能的降低相关程度,就需要尽量降低破坏事件对周边影响的扩大,减少受影响路径单元个数.该方法能够全面描速道路网运营状态,并且考虑了单元相关性,符合实际,具有一定的理论和应用价值.     

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城市轨道交通网络是由轨道线路和车站组成的复杂网络,利用复杂网络理论探讨轨道线网的可靠性对提升其可达性和运营效率有重要意义. 采用space L方法对广州轨道交通网络进行了拓扑建模,计算分析了节点度、聚类系数、平均路径长度等指标及其分布规律,并重点研究了换乘车站故障情况下整个轨道交通网络受影响程度及可靠性. 结果表明,现阶段广州轨道交通网络呈现随机网络的特征,换乘车站发生运营故障将严重影响网络中的较长距离出行,降低轨道交通网络的客流吸引度,广州轨道交通网络在换乘车站故障后其全局效率降低,局部效率不变,车站之间的紧密程度较差.