天津市公共交通網絡復雜性研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展,人們對網絡結構的認識越來越深入,近年來,復雜網絡被越來越多來自物理、生物、數(shù)學、計算機、經濟等不同學科領域的研究者所關注,成為現(xiàn)代研究的一個熱點。城市公交網絡作為城市客運方面重要的基礎設施,對于城市的經濟發(fā)展以及市民生活水平的提高起到至關重要的作用,公交網絡的設計、規(guī)劃與實現(xiàn)對于人們的出行有著重要影響。
　　 本文運用復雜網絡的基本理論,以實證研究為先導,從天津市公交系統(tǒng)的網絡拓撲特性出發(fā),遵循網絡建模的一般

2、方法,構建了天津市?？空军c網絡、公交線路網絡和公交換乘網絡三種網絡模型,通過引入網絡分析中一些重要的拓撲參數(shù),如節(jié)點的度與度分布、特征路徑長度、聚集系數(shù)、介數(shù)、點權和邊權等,利用復雜網絡的分析軟件對天津市公交網絡進行深入研究,并且具體說明這些拓撲參數(shù)的實際意義。
　　 本文的研究結果發(fā)現(xiàn),天津市?？空军c網絡具有無標度的特性,同時也具有隨機網絡的性質；公交線路網絡和公交換乘網絡模型具有小世界特性。在天津市依靠公交網絡在一次出行中平

3、均需要乘坐16.2站并換乘2.12次,這樣市民出行一次平均需要的乘車時間為78.7分鐘(假設等車和下車的時間各5分鐘,每站時間耗費2分鐘),時間耗費量比較大。本文還總結出天津市民乘坐公交出行時從一條公交線路換乘到另一條公交線路平均只需要0.88次,任意兩條線路之間最多只需換乘3次。以上研究結論說明天津市公交網絡的可達性基本上可以滿足市民的出行要求,但是還不夠便捷。同時,通過三種模型的建立求解得出天津市公交網絡中某些公交線路具有中轉作用,

4、部分停靠站點具有中樞作用,應重點加強天津市的海光寺、東南角、濱江道、百貨大樓、城廂東路、洋貨市場、鼓樓東等公交站點的建設,同時重點加強對503路、651路、觀光1路、觀光2路、835路、680路等公交線路的優(yōu)化和設計。
　　 最后,本文針對天津市公交網絡進行了兩種方式的魯棒性分析,模擬了天津市公交網絡在節(jié)點和線路出現(xiàn)隨機故障和遭到惡意攻擊時所表現(xiàn)出的魯棒性。同時,綜合考慮天津市公交網絡中站點和線路的重要程度,以大容量、快速度、高