發(fā)布時間：2021-08-13 08:33

　　隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,人口數(shù)量急劇增加,大城市私家車的數(shù)量持續(xù)升高,導(dǎo)致交通擁堵問題日益嚴(yán)峻。公共交通承擔(dān)了城市中的大部分客流量,因此優(yōu)化公共交通的線路,提高公共交通的效率,能夠提高公共交通對市民的吸引力,進(jìn)一步增加公共交通的承載量,緩解城市擁堵。本文將應(yīng)用多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對城市公共交通效率問題進(jìn)行研究和解決。然而將多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到城市公共交通系統(tǒng)的研究仍然有以下三方面困難:第一,如何建立多層公共交通網(wǎng)絡(luò);第二,如何設(shè)置公共交通網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)與權(quán)重來準(zhǔn)確地表示網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能特性,其中最值得關(guān)注同時也是最具有挑戰(zhàn)性的是如何表示層間的關(guān)系;第三,如何通過分析的結(jié)果來提高公共交通網(wǎng)絡(luò)的效率,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),即公交、軌道站點(diǎn)與路線的優(yōu)化。本文主要以城市公共交通效率為核心,旨在構(gòu)建一套較為完整、符合交通系統(tǒng)特性的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)和模型,從而分析出公共交通網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在特性和子系統(tǒng)之間的聯(lián)系,最后通過優(yōu)化公交線路這一應(yīng)用從而達(dá)到提高公共交通效率的目的。本文主要研究內(nèi)容如下:（1）本文提出了一種凝聚點(diǎn)圖結(jié)構(gòu)表示法,凝聚點(diǎn)圖結(jié)構(gòu)是一種簡化的公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),凝聚點(diǎn)通過將一些地理空間相似的站點(diǎn)凝聚成一個節(jié)點(diǎn)... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一個多層網(wǎng)絡(luò)的例子

第2章多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論概述91={,}和2={,}。因此，該圖結(jié)構(gòu)共有四個不同的層：（A,X）,（B,X），（A,Y）和（B,Y）。節(jié)點(diǎn)的集合M={(1,A,X),(2,A,X),(3,A,X),(2,A,Y),(3,A,Y),(1,B,X),(3,B,X),(4,B,X),(1,B,Y)}×1×2。節(jié)點(diǎn)可以在層內(nèi)或?qū)娱g以成對的方式彼此連接，為了區(qū)別，將在層內(nèi)的邊（即層內(nèi)邊）標(biāo)為實(shí)線，將跨層的邊（即層間邊）標(biāo)為虛線。這里引入底層圖的概念，底層圖即超圖，就是將多層結(jié)構(gòu)耦合成一個單層網(wǎng)絡(luò)，這個單層網(wǎng)絡(luò)可以將邊的各種類型展示出來，即兩個節(jié)點(diǎn)之間邊的數(shù)量任意。超圖的意義在于整體性，但可能會丟失一些細(xì)節(jié)信息，多層的意義在于局部性，在研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)時最好是將超圖和多層圖相結(jié)合，這樣更有利于探索出復(fù)雜系統(tǒng)的特性。圖2.2表示的是圖2.1所示多層網(wǎng)絡(luò)的底層圖，GM=（M，EM）。同樣地，圖中將層內(nèi)邊標(biāo)為實(shí)線，層間邊標(biāo)為虛線。注意，如果維度為零（即d＝0），則多層網(wǎng)絡(luò)M變?yōu)閱螌泳W(wǎng)絡(luò)。在這種情況下，M=，因此設(shè)置的M為冗余。也就是說如果d=0，則不存在集合×1××中的乘積項(xiàng)。圖2.2底層圖示意圖2.1.3鄰接張量單層網(wǎng)絡(luò)圖一般用鄰接矩陣表示，但是傳統(tǒng)的二維矩陣無法滿足多層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，因此需要擴(kuò)展到高階張量上。一般地，用鄰接張量∈{0，1}||×||×|1|×|1|×…×||×||來表示多層結(jié)構(gòu)，其中張量中的元素=

第2章多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論概述1011…，的值為1時當(dāng)且僅當(dāng)((,),(,))∈；反之則的值為0。同理可以定義一個權(quán)重鄰接張量W[27]-[29]。圖2.3認(rèn)知社會結(jié)構(gòu)的示意圖以及對應(yīng)的超鄰接矩陣這里用一個實(shí)例來具體說明。圖2.3的左圖為認(rèn)知社會結(jié)構(gòu)的示意圖，表示了21個人之間的兩種社會關(guān)系，包含聯(lián)系較為活躍的關(guān)系（簡稱活躍關(guān)系）和朋友關(guān)系。每一層表示每個人對21個人之間的社會關(guān)系的認(rèn)知。例如多層結(jié)構(gòu)最前面藍(lán)色的圖層，表示第21個人認(rèn)為，所有人的社會關(guān)系是怎樣的。圖2.3的右圖是一個超鄰接矩陣，當(dāng)然這是一個子圖，只表示出了4個人。該矩陣首先分了兩大塊表示關(guān)系這一維度（對應(yīng)圖中活躍關(guān)系與朋友關(guān)系），其次，每個關(guān)系中有4段（圖中用邪|”分割），這4段表示前四個人的社會認(rèn)知，每段里又分為4部分（對應(yīng)圖中的1234），表示圖中四個節(jié)點(diǎn)的關(guān)系。2.2多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的類別在交通系統(tǒng)中，耦合網(wǎng)絡(luò)和分級多層網(wǎng)絡(luò)一般比較常應(yīng)用在分析和研究多模式的交通網(wǎng)絡(luò)模型中。下面本文將介紹一下這兩種類別的網(wǎng)絡(luò)的具體概念與應(yīng)用。2.2.1耦合網(wǎng)絡(luò)耦合網(wǎng)絡(luò)是多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中最通用的結(jié)構(gòu)模型，一般層之間有著依賴關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)都可以稱之為耦合網(wǎng)絡(luò)。在本文中提出的三層公共交通網(wǎng)絡(luò)模型就是基

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本文編號：3340101