基于重要车站失效的城市轨道交通网络结构与功能抗毁性分析 ————以武汉地铁为例
发布时间：2023-06-28 01:05
城市轨道交通以其准点、大运量、低碳环保的特点迅速发展成为城市的主要交通方式。城市轨道交通网络遭受运输事故、自然灾害、恐怖袭击导致站点失效时,会破坏城市轨道交通的网络结构、降低网络的运输能力,进而导致网络的出行效率降低和乘客出行服务水平下降。当事故发生后,城市轨道交通网络维持原有运输效率、满足原有客运需求、维持一定的客运服务水平的能力,即是城市轨道交通网络的结构抗毁性和功能抗毁性。本文运用复杂网络理论和早高峰乘客出行数据分析了武汉地铁网络的特征,发现结合客流分析武汉地铁网络能更全面和真实地反映网络的特征。为评估重要车站能力完全失效下的网络结构抗毁性,提出了城市轨道交通网络的全局抗毁性评估指标、OD对连通抗毁性评估指标和乘客可出行率指标,以三个指标的平均值作为城市轨道交通网络的结构抗毁性的综合评估指标。采用连通重要性车站动态识别方法识别连通重要性车站,以车站度值、车站介数、考虑客流的车站介数分别确定网络中的重要车站。以武汉地铁为例,分析了武汉地铁网络在重要车站能力完全失效下的结构抗毁性。仿真结果表明:武汉地铁面对蓄意攻击重要车站时的抗毁性较弱;攻击连通重要性车站导致武汉地铁网络结构抗毁性下...
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 复杂网络研究现状
1.3.2 城市轨道交通网络结构抗毁性
1.3.3 城市轨道交通网络功能抗毁性
1.3.4 国内外研究现状总结
1.4 研究内容与论文结构
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究路线
2 复杂网络理论基础
2.1 图论
2.2 复杂网络理论基础
2.2.1 复杂网络的表示
2.2.2 复杂网络的复杂性与特性
2.2.3 复杂网络的基本形态结构
2.3 复杂网络的统计特征
2.3.1 度、度分布及累计度分布
2.3.2 最短路径长度及平均最短路长度
2.3.3 聚集系数
2.3.4 节点介数及边介数
2.4 本章小结
3 武汉地铁网络特征分析
3.1 武汉地铁网络构建方法
3.2 武汉地铁网络拓扑特性分析
3.2.1 车站度分布及累计度分布
3.2.2 网络平均最短路长度
3.2.3 聚集系数
3.2.4 介数
3.2.5 车站度—介数相关性
3.3 结合客流的武汉地铁网络特征分析
3.3.1 线路在网络中的功能分析
3.3.2 车站度值对乘客出行的影响
3.3.3 乘客出行最短路距离
3.3.4 考虑客流的车站介数
3.3.5 考虑客流的区间介数
3.4 本章小结
4 重要车站能力完全失效下的网络结构抗毁性分析
4.1 城市轨道交通网络结构抗毁性定义
4.2 城市轨道交通网络结构抗毁性评估指标体系
4.2.1 城市轨道交通网络全局抗毁性评估指标
4.2.2 城市轨道交通网络OD对连通抗毁性评估指标
4.2.3 城市轨道交通网络乘客可出行率指标
4.2.4 城市轨道交通网络结构抗毁性综合评估指标
4.3 重要车站识别
4.3.1 连通重要性车站动态识别方法
4.3.2 车站重要性排序
4.4 重要车站能力完全失效下的网络结构抗毁性分析
4.4.1 网络结构抗毁性分析仿真流程
4.4.2 武汉地铁网络全局抗毁性分析
4.4.3 武汉地铁网络OD对连通抗毁性分析
4.4.4 武汉地铁网络乘客可出行率分析
4.4.5 武汉地铁网络综合抗毁性分析
4.5 重要车站特征分析
4.6 本章小结
5 重要车站能力部分失效下的网络功能抗毁性分析
5.1 网络功能抗毁性的定义
5.2 重要车站能力部分失效的定义
5.3 乘客的广义出行费用
5.3.1 乘客的广义出行费用组成
5.3.2 交通分配模型计算乘客的广义出行费用
5.3.3 重要车站能力部分失效下的网络功能抗毁性的评估
5.3.4 求解算法
5.4 武汉地铁网络的重要车站能力部分失效仿真
5.4.1 数据准备
5.4.2 仿真结果分析
5.4.3 重要车站特征分析
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 论文的主要工作与结论
6.2 研究展望
参考文献
附录A
附录B
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3835676
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 复杂网络研究现状
1.3.2 城市轨道交通网络结构抗毁性
1.3.3 城市轨道交通网络功能抗毁性
1.3.4 国内外研究现状总结
1.4 研究内容与论文结构
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究路线
2 复杂网络理论基础
2.1 图论
2.2 复杂网络理论基础
2.2.1 复杂网络的表示
2.2.2 复杂网络的复杂性与特性
2.2.3 复杂网络的基本形态结构
2.3 复杂网络的统计特征
2.3.1 度、度分布及累计度分布
2.3.2 最短路径长度及平均最短路长度
2.3.3 聚集系数
2.3.4 节点介数及边介数
2.4 本章小结
3 武汉地铁网络特征分析
3.1 武汉地铁网络构建方法
3.2 武汉地铁网络拓扑特性分析
3.2.1 车站度分布及累计度分布
3.2.2 网络平均最短路长度
3.2.3 聚集系数
3.2.4 介数
3.2.5 车站度—介数相关性
3.3 结合客流的武汉地铁网络特征分析
3.3.1 线路在网络中的功能分析
3.3.2 车站度值对乘客出行的影响
3.3.3 乘客出行最短路距离
3.3.4 考虑客流的车站介数
3.3.5 考虑客流的区间介数
3.4 本章小结
4 重要车站能力完全失效下的网络结构抗毁性分析
4.1 城市轨道交通网络结构抗毁性定义
4.2 城市轨道交通网络结构抗毁性评估指标体系
4.2.1 城市轨道交通网络全局抗毁性评估指标
4.2.2 城市轨道交通网络OD对连通抗毁性评估指标
4.2.3 城市轨道交通网络乘客可出行率指标
4.2.4 城市轨道交通网络结构抗毁性综合评估指标
4.3 重要车站识别
4.3.1 连通重要性车站动态识别方法
4.3.2 车站重要性排序
4.4 重要车站能力完全失效下的网络结构抗毁性分析
4.4.1 网络结构抗毁性分析仿真流程
4.4.2 武汉地铁网络全局抗毁性分析
4.4.3 武汉地铁网络OD对连通抗毁性分析
4.4.4 武汉地铁网络乘客可出行率分析
4.4.5 武汉地铁网络综合抗毁性分析
4.5 重要车站特征分析
4.6 本章小结
5 重要车站能力部分失效下的网络功能抗毁性分析
5.1 网络功能抗毁性的定义
5.2 重要车站能力部分失效的定义
5.3 乘客的广义出行费用
5.3.1 乘客的广义出行费用组成
5.3.2 交通分配模型计算乘客的广义出行费用
5.3.3 重要车站能力部分失效下的网络功能抗毁性的评估
5.3.4 求解算法
5.4 武汉地铁网络的重要车站能力部分失效仿真
5.4.1 数据准备
5.4.2 仿真结果分析
5.4.3 重要车站特征分析
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 论文的主要工作与结论
6.2 研究展望
参考文献
附录A
附录B
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3835676
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