北京市公共交通网络复杂性分析

摘要

随着我国城市化的快速推进，我国大城市发展迅速，大城市数量从1997年的34个增长到2010年的102个。伴随城市人口的飞速增长，大城市有限的公共资源承受巨大压力，尤其是交通资源人均占有量低下，导致了大城市交通状况的日益紧张。而在大城市中，公共交通作为一种便利、廉价、清洁的交通工具，被大众所认可，更重要的是，公共交通的发展，对改善日益紧张的大城市交通拥堵状况，具有良好的效果。
　　 城市公共交通网络是一个典型的、开放的、复杂的网络，因此本文运用了复杂网络的基本理论和分析方法，从公交线网的角度对公交路网进行了模型建立，实证分析，抗毁性研究，为进一步优化和改进北京市公交路网提供了理论支持。
　　 首先，本文建立了以常规地面公交站点为节点、站点间是否相邻接为边的公交站点网络模型，以及以线路为节点、线路交点为边的公交线路网络模型，并设计算法，分别计算出北京公交站点网络和北京公交线路网络的度、度分布、最小路径距离、聚类系数等统计特征。
　　 其次，分别在常规地面公交站点网络拓扑结构和线路网络拓扑结构中加入北京地铁网络，对混合的公共交通（常规地面公交和城市轨道交通）网络进行复杂网络特性分析，并与常规地面公交网络在统计数据方面进行对比。
　　 根据前面的模型和计算结果，对北京市公交站点网络进行了抗毁性分析，并得出：在随机攻击下北京市公交站点网络具有一定的鲁棒性，但是对蓄意攻击却很脆弱的结论。
　　 最后部分对本文的研究内容进行总结，分析不足之处，并提出在后续研究中需要更进一步研究的内容及方向。