城市交通复杂网络级联失效影响源辨识

摘要

城市交通系统作为整个运输系统的重要组成部分，是承载人类社会活动的基本构件之一。而交通问题的日益严重，影响了城市的运行效率，给人们的生活和工作带来了种种不便;城市交通网络级联失效的时有发生，使人们越来越关注城市交通网络的可靠性。因此，研究城市交通网络级联失效是如何发生的、是由哪些影响源造成的以及影响源的重要度排序具有重要意义。
　　 本文首先总结了国内外城市交通复杂网络理论以及级联失效的研究现状，简要介绍了复杂网络常用的统计量及典型的复杂网络模型。其次，结合复杂网络理论，分析城市交通网络特性，构建了双层交通网络的负荷容量级联失效模型，给出了城市交通网络级联失效的算法步骤;引入阻塞程度和失效路段比例这两个参数指标来评价城市交通网络级联失效所引起的破坏程度。然后，通过模拟仿真，分析了出行网络拓扑结构、备用能力系数、出行需求总量、不同攻击方式以及出行者路径选择行为这五个因素对城市交通网络级联失效的影响，研究表明:这五个因素对城市交通网络级联失效均有重要影响。最后，运用正交实验法确定了网络拓扑结构、备用能力系数、出行需求总量、攻击方式以及出行者路径选择行为这五个因素的重要度顺序，并找到了级联失效破坏程度最小和最大时，各因素的组合方案。
　　 对城市交通网络级联失效的影响源进行辨识，为制定应对级联失效的应急措施提供了新的思路和视角，也为城市交通网络设计与管理提供了重要的理论依据和实践指导价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究目标、内容和方法

第二章 基础理论

2．1 复杂网络的基础知识概述

2．2 城市交通复杂网络特性及描述方法

2．3 城市交通网络交通流分配

第三章 负荷容量级联失效模型

3．1 前言

3．2 城市交通网络级联失效模型的构建

3．3 交通网络流量加载方法

3．4 级联失效破坏程度指标的确定

3．5 本章小结

第四章 级联失效影响源分析

4．1 出行网络拓扑结构对级联失效影响

4．2 备用能力系数对级联失效影响

4．3 出行需求总量对级联失效影响

4．4 攻击方式对级联失效影响

4．5 出行者路径选择行为对级联失效影响

4．6 本章小结

第五章 级联失效影响源重要度排序

5．1 构建网络及设定参数

5．2 正交实验设计

5．3 实验分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 本文工作主要创新

6．3 研究展望

参考文献

致谢

附录A (攻读学位期间所发表的学术论文)