基于拓撲結(jié)構(gòu)的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)連通可靠性分析與優(yōu)化——以南京地鐵為例.pdf

1、隨著城市軌道交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的可靠性問題越來越受到關(guān)注。近些年來，包括南京在內(nèi)的許多大城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò)中總有新的線路加入到原有的線路中去。隨著軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴展、功能的完善，城市軌道交通在城市公共交通中比重不斷加大，人們對城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)在處理日常及災(zāi)害情況下的可靠性及應(yīng)變能力提出了更高的要求。
　　城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)的連通可靠性具有重要的影響，當(dāng)軌道交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或者邊受到攻擊時，網(wǎng)絡(luò)會產(chǎn)生怎樣的影響是

2、值得關(guān)注的地方。因此，基于拓撲結(jié)構(gòu)的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)可靠性研究，對于城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)進行合理擴建，找出網(wǎng)絡(luò)中的薄弱環(huán)節(jié)，制定合理的應(yīng)急預(yù)案應(yīng)對突發(fā)事件都具有重要的理論研究價值和現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
　　因此，本文從網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)出發(fā)，首先選取國內(nèi)外經(jīng)濟發(fā)達國家或地區(qū)軌道交通建設(shè)成網(wǎng)的城市，分析了包括平均度、平均介數(shù)、平均路徑長度、平均聚集系數(shù)在內(nèi)的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的基本特性，得到網(wǎng)絡(luò)站點數(shù)與邊數(shù)呈線性關(guān)系，站點數(shù)與平均介數(shù)、邊數(shù)與平均介數(shù)

3、呈指數(shù)關(guān)系，度分布可以近似認為是高斯分布。然后，以南京市2030年地鐵規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)為例，建立城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)連通可靠性評價指標(biāo)，并采取初始度數(shù)(ID)、初始介數(shù)(IB)、每次度數(shù)(RD)、每次介數(shù)（RB）這四種不同的網(wǎng)絡(luò)攻擊策略模式，仿真分析這些連通可靠性指標(biāo)的敏感度，得到網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度是最能體現(xiàn)南京地鐵網(wǎng)絡(luò)連通可靠性的評價指標(biāo)。最后，建立費用約束條件下的連通可靠性優(yōu)化模型，通過對比得出新建七條線路是提高南京地鐵網(wǎng)絡(luò)連通可靠性的最佳優(yōu)化