本文關(guān)鍵詞： 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 城市交通路網(wǎng) 群落結(jié)構(gòu) 級聯(lián)失效 路網(wǎng)路段重要性 GIS對偶拓撲　出處：《西南交通大學》2014年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：由于經(jīng)濟的發(fā)展,城市汽車數(shù)量猛增導致市區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜,從而呈現(xiàn)出一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)。城市路網(wǎng)所表現(xiàn)出來的行駛緩慢、擁堵、甚至大面積的癱瘓是現(xiàn)代城市交通網(wǎng)絡(luò)亟需解決的問題。運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論結(jié)合圖論、GIS等技術(shù)從網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與功能兩大方面展開對城市交通路網(wǎng)的深入研究是一種先進、有效的緩解城市路網(wǎng)擁堵的研究方法,已經(jīng)成為交通領(lǐng)域中緩解擁堵問題的研究重點與熱點。城市交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究包括了路網(wǎng)模型、拓撲結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容,功能研究包括了交通流動態(tài)分配、路網(wǎng)的可靠性、級聯(lián)動力學等方面的內(nèi)容。為探索路網(wǎng)結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜性對交通擁堵形成的內(nèi)在影響,本文首先研究路網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,基于城市路網(wǎng)的特點構(gòu)建了群落結(jié)構(gòu)的路網(wǎng),驗證了其上的統(tǒng)計特征；然后基于GIS路網(wǎng)與對偶拓撲結(jié)構(gòu)圖構(gòu)建了非群落的復(fù)雜路網(wǎng),研究了級聯(lián)實效過程,揭示了交通擁堵的內(nèi)在成因；最后研究了路段節(jié)點重要性評估方法,為交通規(guī)劃和設(shè)計工作提供了科學決策參考。本論文的研究工作及創(chuàng)新成果有以下幾個方面：1、研究了大城市路網(wǎng)的分形特性。從這些分形的研究成果可以看出：城市復(fù)雜路網(wǎng)的分布區(qū)域特性呈現(xiàn)出覆蓋度、連通度從測算點開始的遞減分布趨勢。這一研究結(jié)果與復(fù)雜路網(wǎng)的模塊結(jié)構(gòu)特性相吻合,因此,本文采用了基于行政區(qū)域的分割方法,在區(qū)域之間的公共臨界點采用了自定義的內(nèi)聚函數(shù),判定重復(fù)路段并構(gòu)建群落結(jié)構(gòu)的路網(wǎng)。在成都市路網(wǎng)上采用該方法構(gòu)建了群落結(jié)構(gòu)的路網(wǎng),驗證了群落結(jié)構(gòu)路網(wǎng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計特性,結(jié)果表明本文的路網(wǎng)群落結(jié)構(gòu)的劃分算法是合理有效的。2、基于引力場路由的復(fù)雜路網(wǎng)的動態(tài)配流方法,為對偶結(jié)構(gòu)的路網(wǎng)進行動態(tài)流量分配,提出了基于引力場路由策略的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)失效的負荷-容量模型,并引入了平均路徑長度比和路網(wǎng)規(guī)模兩大評價指標。通過實驗證明：引力場路由配流的復(fù)雜路網(wǎng)級聯(lián)失效模型,在平均路徑長度比與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模兩項指標上明顯優(yōu)于最短路由配流的級聯(lián)失效模型。3、考慮到路網(wǎng)中的路段節(jié)點之間的相互作用不僅和鄰接節(jié)點相關(guān),還和網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點都有關(guān)系,定義了m階鄰居節(jié)點的概念。利用這種關(guān)系評估了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的重要性并建立了基于多因素和單因素的評估模型。在BA網(wǎng)絡(luò)和成都市路網(wǎng)上對比了基于度、基于介數(shù)等評價方法的效果。實驗結(jié)果顯示該評估方法能提高評估結(jié)果的準確性。4、提出了基于場論的復(fù)雜路網(wǎng)路段重要性的評估方法。利用了m階鄰居節(jié)點的概念和路段節(jié)點引力場的概念定義了基于引力場的路段重要性評估函數(shù)。評估函數(shù)中引入了α、β參數(shù),動態(tài)地調(diào)節(jié)引力場取值相同的節(jié)點。最后在成都市路網(wǎng)上驗證該評估模型,得出了該評估模型在路段重要性的評估中能得到提高評估的精度及可靠性的結(jié)果。
[Abstract]:The research on the structure and function of urban traffic network is an advanced and effective way to alleviate congestion in urban traffic networks .

【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U495;P208

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙毅寰;王祖林;鄭晶;郭旭靜;;利用重要性貢獻矩陣確定通信網(wǎng)中最重要節(jié)點[J];北京航空航天大學學報;2009年09期

2 趙月;杜文;陳爽;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在城市交通網(wǎng)絡(luò)分析中的應(yīng)用[J];城市交通;2009年01期

3 汪小帆;劉亞冰;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團結(jié)構(gòu)算法綜述[J];電子科技大學學報;2009年05期

4 劉妙龍,黃蓓佩;上海大都市交通網(wǎng)絡(luò)分形的時空特征演變研究[J];地理科學;2004年02期

5 呂慶U�，盛諒┇，，徐南�

本文編號：1521244