本文關(guān)鍵詞：航路網(wǎng)絡(luò)特征及其抗毀性研究

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【摘要】：由于中國航空運輸業(yè)的迅猛發(fā)展及空中交通需求的逐年攀升,使得當(dāng)前航路網(wǎng)絡(luò)的運行壓力日益劇增,對航路網(wǎng)絡(luò)面臨突發(fā)情況下的網(wǎng)絡(luò)抗擊打能力及運行效率等方面的要求更高。逐年增加的交通需求、航空天氣復(fù)雜多變以及頻繁軍事演習(xí)等導(dǎo)致我國陷入主要航路擁堵、運行效率低下等困境,中國航路網(wǎng)絡(luò)是承載一切空中交通活動的復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng),在不確定航空氣象等因素影響下,其大規(guī)模的復(fù)雜結(jié)構(gòu)造成空中交通動態(tài)運行規(guī)律難以捕捉,其安全性及運行效率備受關(guān)注。因此,針對該復(fù)雜系統(tǒng)存在的諸多現(xiàn)實問題,如何探究網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與運行功能間的關(guān)系,評價突發(fā)事件對航路網(wǎng)絡(luò)運行影響,有助于定位網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵航路點及航段,以防止整個航路網(wǎng)絡(luò)遭到大面積級聯(lián)失效擁堵。本文以航路網(wǎng)絡(luò)特征及其抗毀性為研究目的,將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論與交通動力學(xué)理論相結(jié)合,在對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于交通問題方面的研究進(jìn)行現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上,以2014年中國航路網(wǎng)絡(luò)為模型樣本,對航路網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模方法進(jìn)行了研究,統(tǒng)計分析了基于地域的無權(quán)中國航路網(wǎng)絡(luò)以及加權(quán)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)特征指標(biāo)。然后,比較分析各種交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性評價指標(biāo),結(jié)合我國航路網(wǎng)絡(luò)抗毀性應(yīng)用需求和數(shù)據(jù)條件,實例驗證不同攻擊策略下中國航路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及功能的指標(biāo)變化情況,仿真分析了無權(quán)中國航路網(wǎng)絡(luò)和加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的失效程度,對最有效的失效策略及失效特征等問題進(jìn)行了研究,對比分析多種評價指標(biāo)探究出中國航路網(wǎng)絡(luò)抗毀性的變化規(guī)律。最后,建立了基于元胞自動機的航空器運動模型,并在Netlogo技術(shù)平臺對單航路點失效條件下航空器運動行為及路徑選擇策略進(jìn)行仿真,從微觀運行角度分析航路網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵評價指標(biāo)的變化特點,探索了進(jìn)一步研究航路網(wǎng)絡(luò)抗毀性的新思路。
【關(guān)鍵詞】：航路網(wǎng)絡(luò) 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)特性 抗毀性 網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V355
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 交通網(wǎng)絡(luò)特性實證分析14-16
• 1.2.2 交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性研究16-18
• 1.2.3 交通網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)過程研究18-19
• 1.3 主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 航路網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究的基礎(chǔ)理論21-33
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)基本概念21-22
• 2.1.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與圖論的關(guān)系21
• 2.1.2 航路網(wǎng)絡(luò)21-22
• 2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論22-28
• 2.2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計特征參數(shù)22-24
• 2.2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基本模型24-27
• 2.2.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)抗毀性指標(biāo)體系27-28
• 2.3 元胞自動機模型28-32
• 2.3.1 元胞自動機結(jié)構(gòu)29-30
• 2.3.2 元胞自動機交通模型30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 航路網(wǎng)絡(luò)特征分析33-43
• 3.1 中國航路復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型33-34
• 3.2 中國航路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征分析34-38
• 3.2.1 度及度分布34
• 3.2.2 平均路徑長度34-35
• 3.2.3 節(jié)點介數(shù)35
• 3.2.4 集聚系數(shù)35-36
• 3.2.5 特征譜密度分布36-37
• 3.2.6 節(jié)點度的相關(guān)性37-38
• 3.3 中國航路網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)分析38-42
• 3.3.1 節(jié)點強度及強度分布39-40
• 3.3.2 節(jié)點的權(quán)度相關(guān)性40
• 3.3.3 節(jié)點的權(quán)介相關(guān)性40-41
• 3.3.4 加權(quán)網(wǎng)絡(luò)其他參數(shù)41
• 3.3.5 結(jié)果分析41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 航路網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析43-56
• 4.1 航路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)抗毀性分析43-48
• 4.1.1 選擇性攻擊下單個航路點仿真實驗43-44
• 4.1.2 連續(xù)攻擊策略下中國航路網(wǎng)絡(luò)仿真實驗44-48
• 4.2 航路網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)失效抗毀性分析48-55
• 4.2.1 加權(quán)航路網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)失效模型48-49
• 4.2.2 單個航路點級聯(lián)失效的仿真實驗49-52
• 4.2.3 連續(xù)攻擊策略下加權(quán)航路網(wǎng)絡(luò)仿真實驗52-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 第五章 航路網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)過程研究56-67
• 5.1 模型的構(gòu)建56-59
• 5.1.1 航段直線飛行56-57
• 5.1.2 航段路徑切換57-58
• 5.1.3 飛行路徑更改58-59
• 5.2 模型評價指標(biāo)59-60
• 5.2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論技術(shù)指標(biāo)59
• 5.2.2 交通運行狀況評價指標(biāo)59-60
• 5.3 仿真過程及結(jié)果分析60-66
• 5.3.1 仿真流程與步驟60
• 5.3.2 仿真環(huán)境設(shè)置60-62
• 5.3.3 仿真結(jié)果分析62-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 本文的主要工作67-68
• 6.2 繼續(xù)研究的問題68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-75
• 附錄75-80
• 附錄1 中國航路網(wǎng)絡(luò)航路點結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)75-78
• 附錄2 航路點級聯(lián)失效抗毀性測度R語言程序(部分)78-80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：972532