论文部分内容阅读
城市地铁系统作为高效的公共交通网络,是目前减缓城市交通拥堵、缩短城市区域距离的重要途径.随着城市地铁系统规模的不断扩大以及结构的日益完善,网络重要结构对于系统稳定性和运营畅通性起到双重保障作用,将复杂网络理论应用于城市互联地铁网络的整体结构分析研究已经成为地铁系统研究领域中的重点课题. 本文对城市地铁复杂系统中网络结构问题进行探究,根据交通站点的运输与集散功能,运用基于路径挖掘方法的介中类结构指标度量地铁系统站点在所处传输路径的重要程度,以此表征地铁系统的运输能力. 第一章,绪论.介绍城市地铁复杂网络概况、网络结构研究进展、分析与识别地铁系统结构的研究意义及全文结构. 第二章,研究了地铁系统结构分析问题,运用可视化网络分析工具NodeXL对中国城市地铁系统线路数据进行收集和处理,建立了多连通分支的中国城市地铁网络模型.分别从平均演化特征、总体演化范围以及衰减演化速率等方面,探究了作为介中类结构指标代表的介数中心性随网络结构演化过程中所呈现的函数特性和演变趋势.介数的演变范围关于网络结构规模民主分配于网络中所有节点,表明地铁系统中站点的连通性和重要性随着网络规模的演变更加民主化分配. 第三章,研究了地铁系统结构识别问题,分别以介中类结构指标为代表的组介数中心性、组内节点贡献率、节点组效率、节点组规模等作为结构识别判据,建立了识别重要组结构的组合优化模型.定位介于南京地铁路径之中交通流传输能力显著的重要节点组,分析并评估模型性质特征,同时运用启发式搜索算法求解该模型.分别从归一化组介数和累积组介数两方面探讨了地铁网络组结构关于组规模呈现的函数特性和演化范围.交通重要枢纽组连接着网络绝大部分站点和线路,组内站点之间相互协同配合,能够加快交通系统的集散速度,使系统的运输能力最大化. 第四章,全文总结与展望.结合地铁系统指出了结构研究相关结论的现实意义,提出进一步研究的方向与思路.