基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步的城市公共交通網(wǎng)絡(luò)的平衡性研究.pdf

1、近年來，隨著我國城市化進(jìn)程的快速發(fā)展以及政府對交通的重視及投入，城市公共交通設(shè)施越來越完善，但公共交通的發(fā)展始終無法緩解城市交通擁堵問題。目前，將城市公共交通系統(tǒng)抽象為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)的拓?fù)浣y(tǒng)計量在交通網(wǎng)絡(luò)中被賦予不同的含義，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論分析城市各種特性的研究得到了廣泛關(guān)注。
　　很多學(xué)者已經(jīng)對城市公交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，但大部分文獻(xiàn)僅僅涉及到它的靜態(tài)特征以及穩(wěn)定性分析兩方面，大致可以劃分為兩大類：一類是對交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)的研究

2、；一類是在拓?fù)湫再|(zhì)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮網(wǎng)絡(luò)的可靠性或魯棒性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究。在對公共交通進(jìn)行研究時，隨著問題計算復(fù)雜性及問題規(guī)模的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的方法遇到了很大的困難，必須從新的視角去探討城市公交網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特性和動力學(xué)性質(zhì)。所以，若對城市公交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，不僅要考察城市公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔旧淼慕Y(jié)構(gòu)特征，更重要的是通過考慮城市交通本身所具有的動力學(xué)特性，從宏觀上揭示產(chǎn)生交通擁堵的機(jī)理，尋找影響公共交通正常運(yùn)營以及交通擁堵的原因，為有效

3、地改善道路交通環(huán)境提供理論依據(jù)。
　　基于上述的討論，本文將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的同步理論應(yīng)用于城市公共交通網(wǎng)絡(luò)。針對城市公交網(wǎng)絡(luò)的特征，分別構(gòu)建了多重邊和多重權(quán)重城市復(fù)雜公交網(wǎng)絡(luò)模型，重新定義兩種網(wǎng)絡(luò)的一些靜態(tài)指標(biāo)及其在交通網(wǎng)絡(luò)中的含義。研究兩種公交網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)同步，并利用其“動態(tài)”地研究公共交通系統(tǒng)的一些常用指標(biāo)，如乘客流量、發(fā)車頻次等對整個公交網(wǎng)絡(luò)的影響，從理論上全面系統(tǒng)深入地研究了交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的內(nèi)在運(yùn)行規(guī)律和機(jī)制。此研究對交通管理部門

4、進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計和管理具有很大的借鑒意義，進(jìn)而為緩解交通擁堵、制定阻塞疏導(dǎo)方案，完善交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和進(jìn)行有效地交通控制服務(wù)。綜上所述，本文進(jìn)行了以下研究與探討：
　　(1)本文對國內(nèi)和國外的一些相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行全面分析和總結(jié)，對復(fù)雜公共交通網(wǎng)絡(luò)問題的研究成果及研究現(xiàn)狀進(jìn)行剖析，繼而指出當(dāng)前研究存在的弊端和不足，并以此為基礎(chǔ)，引出本文研究的主要內(nèi)容。
　　(2)闡述復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本知識和網(wǎng)絡(luò)特征，深入研究具有時滯以及時變時滯的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的

5、同步方法，給出其自適應(yīng)同步的準(zhǔn)則。
　　(3)在已有的城市公交網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建多重邊復(fù)雜公交網(wǎng)絡(luò)模型，重新定義此網(wǎng)絡(luò)模型的一些靜態(tài)指標(biāo)，并提出了新的指標(biāo)，如方向度和節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度等，同時賦予它們在交通網(wǎng)絡(luò)中的含義。
　　(4)建立多重邊復(fù)雜公交網(wǎng)絡(luò)模型，并將其拆分為多個單邊的子網(wǎng)絡(luò)，給出在含有時滯以及時變時滯的情況下多重邊復(fù)雜公交網(wǎng)絡(luò)的同步準(zhǔn)則。利用乘客流量、發(fā)車頻次等參數(shù)對公交網(wǎng)絡(luò)同步效果的影響，討論整個多重邊復(fù)雜公交網(wǎng)絡(luò)

6、的平衡性，并建立隊長消散模型模擬發(fā)車頻次對乘客滯留時間的影響。
　　(5)考慮復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)邊上可以存在多個不同性質(zhì)的權(quán)重，令公共交通系統(tǒng)的幾個參數(shù)作為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)邊上不同的權(quán)重，構(gòu)建多重權(quán)重復(fù)雜公交網(wǎng)絡(luò)模型并重新定義它的一些靜態(tài)指標(biāo)，如點(diǎn)權(quán)、點(diǎn)權(quán)相似度和邊權(quán)等。將多重權(quán)重復(fù)雜公交網(wǎng)絡(luò)拆分為多個單權(quán)重的子網(wǎng)絡(luò)，給出在含有時滯以及時變時滯的情況下的同步準(zhǔn)則。利用其同步效果的不同，討論公共交通網(wǎng)絡(luò)的一些參數(shù)對整個公交網(wǎng)絡(luò)平衡的影響。