基于復雜網(wǎng)絡(luò)理論的交通運輸網(wǎng)絡(luò)及其結(jié)構(gòu)的可靠性評價.pdf

1、交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性是交通運輸系統(tǒng)評價的一項重要指標。在交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃和管理中,交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性以及交通運輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性評估應該是一個極其重要的內(nèi)容,尤其在我國,多發(fā)性自然災害已經(jīng)成為交通運輸系統(tǒng)正常運作的最大挑戰(zhàn)之一。然而如何正確評估交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性是一個復雜而困難的問題,它不僅與交通運輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān),而且還與運輸能力、車流運動、運輸需求及環(huán)境等眾多因素有關(guān),有必要在理論上做系統(tǒng)深入的研究。
　　 近年來,復雜網(wǎng)絡(luò)的理論

2、研究和實踐應用取得了不少的成果,其研究思想和方法被廣泛應用到各個學科領(lǐng)域。交通運輸網(wǎng)絡(luò)是復雜加權(quán)網(wǎng)絡(luò),往往具有小世界特性和無標度特性。本文以復雜網(wǎng)絡(luò)理論為指導,對交通運輸網(wǎng)絡(luò)及其結(jié)構(gòu)的可靠性問題進行深入研究,主要內(nèi)容包括交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的評價和交通運輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性評價兩部分。
　　 目前,在交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的研究中,學者們只是從某一角度對交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的某個方面進行研究,缺乏對交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性問題的全面分析。為此,本

3、文在對交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性問題的全面認識基礎(chǔ)上,詳細分析交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的內(nèi)涵和特性,給出了交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的定義。在分析影響交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的不確定性及其作用機制的基礎(chǔ)上,提出了交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的研究層次和衡量準則,從生存性、抗毀性、布局適應性和有效性四個方面評價交通運輸網(wǎng)絡(luò)可靠性。
　　 連通可靠性是網(wǎng)絡(luò)生存性分析的基本內(nèi)容。本文給出了生存性定義,確定了生存性的測度。測度的主要內(nèi)容包括:子系統(tǒng)連通可靠度的確定方法；二終

4、端可靠性的定義、模型、準確及近似算法；網(wǎng)絡(luò)連通可靠性的定義、本質(zhì)、模型及計算方法；層次網(wǎng)絡(luò)連通可靠性的計算方法。
　　 抗毀性是對網(wǎng)絡(luò)在受到外界破壞作用后可靠性的刻畫,狹義的抗毀性只是從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的角度評價網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊能力,本文根據(jù)交通運輸網(wǎng)絡(luò)的特性對抗毀性的概念進行拓展,不僅把抗毀性的研究從拓撲結(jié)構(gòu)擴展到整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),還把網(wǎng)絡(luò)的抗毀性分析與運輸需求分布相結(jié)合,提出了抗毀可靠性的概念。并且采用各種評價方法,包括直接法和刪除法。建立

5、了一系列評價指標,從不同的角度評價交通運輸網(wǎng)絡(luò)的抗毀性和抗毀可靠性。
　　 將布局適應性的研究轉(zhuǎn)化為一種特殊的網(wǎng)絡(luò)運輸能力問題,定義了交通運輸網(wǎng)絡(luò)的布局適應性,建立了反映布局適應性的網(wǎng)絡(luò)運輸能力模型,使其不僅可以作為網(wǎng)絡(luò)運輸能力的計量模型,而且可以作為布局適應性的評價指標。
　　 網(wǎng)絡(luò)運輸能力可靠性是有效性評價的重要內(nèi)容之一。提出了網(wǎng)絡(luò)運輸能力可靠性的定義,建立了網(wǎng)絡(luò)運輸能力可靠性模型。
　　 交通運輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可

6、靠性是用于比較兩個或多個規(guī)模相同、投資相同、運輸組織方式相同,但結(jié)構(gòu)不同的交通運輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性。提出了交通運輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性的概念,建立了交通運輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性評價模型。用能處理各類約束條件的多目標優(yōu)化遺傳算法--IFDNAG算法,求解結(jié)構(gòu)可靠度模型中的車流徑路問題,利用C語言編程,采用gcc4.2.1編譯器對算例進行了運算。
　　 本文用算例和上海城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)實例驗證了所提出的連通可靠性、抗毀可靠性、網(wǎng)絡(luò)運輸能力可靠性等