基于复杂网络的城市物流路径寻优问题研究——以贵阳市为例

摘要

城市交通网络承载着整个城市的运输活动，是人们生活中日常出行的载体，也是整个城市生活有序进行的重要保障。但目前，伴随着交通运输工具的普及，城市的交通问题也日益突显出来，在部分城市，交通问题已经严重影响了城市的运行效率，给整个经济建设、生产生活出行带来极大的阻碍。尤其对于逐步兴起的物流配送，交通网络问题已经成为制约其发展的重要因素。
　　本研究中城市交通网络是依据城市公交网络进行刻画，公交网络在刻画一个城市的传播动力学及道路演化方面具有很强的代表性，许多研究学者都采用公交网络作为载体进行交通活动研究。城市的公交系统一般可抽象概括为由公交站点及连接线路两种基本要素组成的网络，整个城市的交通线路交叉连接共同组成典型的复杂网络模型。现阶段，一个城市的交通网络通畅度受实时交通流量、节点重要程度等因素影响巨大。如何在统计分析交通网络表现的基础上，将路径引导应用于城市物流路径的优化问题中是现阶段面临的一个前沿课题。另外，将针对复杂网络的众多理论研究成果应用于交通路径问题，也是将理论联系实际的一次创新。
　　本论文主要利用复杂网络的理论知识对贵阳公交网络进行了可视化图形的绘制、复杂特性的分析及最终物流配送优化方面的应用。首先，根据贵阳市公共交通网络的节点及连接线路进行了网络抽象；其次，针对不同节点及边进行了复杂性分析，并根据贵阳市交管局提供的流量数据进行了不同时段的路段节点阻塞性分析；最后，结合对分时段流量影响下的路径选择问题进行了算法研究及讨论，并将其应用于物流配送等热点问题。另外，本文通过仿真分析验证了路径搜索算法及其在物流配送问题上的应用。在城市用地紧张的现状下及智慧城市的建设号召中，以期为当前快速发展的物流业提供指导。同时，研究中，基于实时交通流量的路径选择问题也为现阶段城市交通的疏导、流量控制、行车路径选择等提供指导，文章最后通过贵阳市交通网络进行了不同时段的优化验证。