城市轨道交通网络演变的复杂网络特征值研究

摘要

本文运用复杂网络理论，采用spaceL方法对轨道交通网络进行拓扑建模，从度分布、聚类系数和特征路径长度等参数来研究北京、上海、广州、东京、伦敦、圣保罗六个城市在轨道交通网络演化过程中网络特征值是如何变化的，以及不同城市轨道交通网络特征值的比较，从而为研究轨道交通网络演化机理奠定了基础。 本文结构共分为五部分。第一部分为引言，主要介绍利用复杂网络研究城市轨道交通拓扑特性的国内外研究现状和存在的问题，引出研究城市轨道交通网络演变的复杂网络特征的重要意义;第二部分为复杂网络特征值计算和分析，分别介绍了度分布、特征路径长度和聚类系数的计算方法和物理意义，按照网络拓扑特征值划分，将复杂网络分为随机网络、无标度网络和小世界网络三类，每种网络都有其特征和性质。第三部分为纵向比较，分别统计北京、上海、广州、伦敦、东京、圣保罗各城市轨道交通网络在逐步形成过程中的网络特征值;第四部分为横向比较，分析六个城市在开通运营后的不同时期(成网前、骨架网和稳定网络)，不同城市的网络特征值的差异;最后一部分为结论，总结不同城市轨道交通演化过程中的网络特征值特点，以及不同城市轨道交通网络特征值的差异，从而为轨道交通的合理规划和运营提供理论依据。