基于随机条件的复杂网络在城市公交网络中的应用研究

摘要

城市交通系统是一个复杂又经典的大系统，大部分城市居民的日常出行离不开城市公交，城市公交网络也是城市交通系统的一个重要组成部分，因此城市交通问题对城市公交网络来说也是一项巨大的挑战。本论文在复杂网络的基础之上，完善了公交网络模型研究过程中的随机性，即乘客出行选择和乘客需求均具有不确定性，建立了随机条件下公交网络的出行评估模型和服务可靠性模型，研究了时滞公交线路网络模型的同步及其仿真，并以兰州市公交线路和公交站点为例对模型做出了实例分析，得到了选择调度方案。此研究对于优化调整城市公交网络的调度方案、缓解交通堵塞现象以及提高网络的服务可靠性质量等方面都具有非常重要的理论意义和现实意义。
　　本文主要进行了以下内容的研究与探讨：
　　(1)主要对国内外相关文献进行了分析和总结，对复杂网络和公交网络的研究现状进行分析，并以此为研究基础，引出本文要研究的主要内容。
　　(2)介绍了复杂网络的一些基本概念，包括静态几何特征、空间统计特征等，以复杂网络模型为基础对城市公交网络模型做出了分类，研究了具有时滞的公交线路网络的同步方法。
　　(3)分析了公交网络中随机的条件选择对整个出行评估的影响。对乘客的出行条件做出分析并选择出行条件影响较大的三个因素，即出行费用因素、出行时间因素和出行舒适度因素，建立出行评估模型，研究了出行过程中乘客对各因素的随机选择而导致不同的出行结果与评价，以兰州市路段出行作为实例验证了模型的有效性。
　　(4)建立随机需求条件下的公交网络服务可靠性模型，并提出固定需求方案的服务模型和随机需求方案的二阶随机模型。模型不仅体现了乘客出行的选择策略，同时也反映了公交网络中随机需求和服务可靠性的相互联系，优化了公交网络中出行的服务设计。运用二阶下降法通过规定不确定的服务可靠性参数来解决二阶随机方案，最后以实例模型验证了该方案的可行性。
　　(5)研究了时滞公交线路网络模型的同步及其仿真，并以兰州市时滞城市公交线路网络中的部分路段为例做了同步仿真分析，得到了相应的调度方案。