【摘要】：隨著我國城市化的不斷發(fā)展,城市道路網(wǎng)絡(luò)也變得更加復雜。近年來由于系統(tǒng)內(nèi)外的突發(fā)事件造成城市道路網(wǎng)絡(luò)發(fā)生大面積擁堵甚至嚴重交通事故的級聯(lián)失效情況時有發(fā)生。脆性作為復雜系統(tǒng)的一個基本特性,能夠很好的解釋城市道路網(wǎng)絡(luò)中的這一行為,故對城市道路網(wǎng)絡(luò)脆性的研究迫在眉睫。本文在復雜系統(tǒng)脆性理論的基礎(chǔ)上,研究城市道路網(wǎng)絡(luò)的脆性結(jié)構(gòu)和激發(fā)機理,從而探究脆性在城市道路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的傳播規(guī)律。首先給出城市道路網(wǎng)絡(luò)脆性的定義,并在此基礎(chǔ)上得到了路網(wǎng)脆性的基本特性。研究了路網(wǎng)脆性的分層結(jié)構(gòu),將其自下而上分為脆性因子層、脆性事件層、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層和脆性風險層,并進一步從內(nèi)部和外部兩個方面分析了城市道路網(wǎng)絡(luò)脆性的激發(fā)因素,給出了脆性激發(fā)過程和網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的脆性聯(lián)系函數(shù)。其次對城市道路網(wǎng)絡(luò)脆性在各交叉口節(jié)點間的傳播路徑進行了研究。路網(wǎng)脆性的傳播受其脆性結(jié)構(gòu)的影響,主要包括脆性鄰接矩陣和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)兩個方面。本文引入圖論的方法建立了城市道路網(wǎng)絡(luò)的脆性圖模型,給出了脆性圖最大崩潰路徑的概念。然后將最大崩潰路徑的尋找看作一種特殊的旅行商問題(TSP),建立了基于螞蟻系統(tǒng)模型的脆性圖最大崩潰路徑求解模型,并給出算法流程。由于在脆性傳播過程中路網(wǎng)的狀態(tài)會不斷發(fā)生改變,所以在脆性圖的基礎(chǔ)上建立了能夠模擬網(wǎng)絡(luò)動態(tài)變化的適應(yīng)性Agent圖模型,給出了模型適應(yīng)性行為實現(xiàn)的IF/THEN準則,對其動力學模型進行研究并得到了路網(wǎng)崩潰同步的充分條件。然后計算了在不同條件下城市道路網(wǎng)絡(luò)全局熵的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)不同初始權(quán)值矩陣對路網(wǎng)全局熵的影響并不顯著,路網(wǎng)全局熵的變化主要是由路網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)所決定,并分析了不同拓撲結(jié)構(gòu)下路網(wǎng)脆性傳播行為的變化規(guī)律。最后,本文以西安市局部道路網(wǎng)絡(luò)為研究對象,進行了具體的模型構(gòu)建,通過實驗法得到模型的最優(yōu)參數(shù)組合,并使用MATLAB軟件計算得出系統(tǒng)的最大崩潰路徑及其相應(yīng)權(quán)值,之后就考慮節(jié)點適應(yīng)性行為和不考慮節(jié)點適應(yīng)性行為兩種情況分別進行計算,得到所研究道路網(wǎng)絡(luò)全局熵變化曲線圖,從而對脆性傳播行為進行了分析。
【圖文】：

圖 1.1 脆性、可靠性、脆弱性集合關(guān)系雜系統(tǒng)脆性的國外研究現(xiàn)狀雖然復雜系統(tǒng)脆性的概念并沒有嚴格的表述，但也有不少研的研究成果來自歐美等西方國家，相關(guān)文獻對復雜系統(tǒng)的脆常是指系統(tǒng)在受到擾動或攻擊下?lián)p毀程度的問題。系統(tǒng)脆弱題，主要包括系統(tǒng)怎樣躲避外界干擾、在受到外界沖擊后的恢復三個方面。相關(guān)文獻也反映了研究復雜系統(tǒng)基本特征的基本特征來分析復雜系統(tǒng)在內(nèi)部和外部擾動下的崩潰[3-15]。統(tǒng)對外界環(huán)境敏感行為的研究，文獻[3]和文獻[4]研究了系統(tǒng)對外界不確定環(huán)境的敏感行為究對象，使用暫態(tài)能量函數(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對電力系統(tǒng)脆這是對于電力這一特定系統(tǒng)的脆弱性，并沒有提出具有普適雜網(wǎng)絡(luò)對頂點和邊緣攻擊的響應(yīng)，對現(xiàn)有的幾種復雜網(wǎng)絡(luò)模

存儲狀態(tài)的記憶函數(shù) I ( x, t )：t 1t tstate stateI I x （4可以看出，頂點記憶函數(shù)組成了指導Agent 進行適應(yīng)性行為和自組織學習的知識頂點的狀態(tài)集應(yīng)包括：, ,vQ x f I （4（5）頂點的演化規(guī)則是 Agent 適應(yīng)性行為的核心部分，是頂點的狀態(tài)在頂點互作用下，根據(jù)環(huán)境變化、其它頂點的行為及整個系統(tǒng)的正常運行要求進行的演。適應(yīng)性 Agent 圖頂點的更新過程由感知、存儲、控制和反應(yīng)組成，主體感知來主體的流及外部環(huán)境的干擾因素，建立存儲函數(shù)來記錄頂點狀態(tài)、流等信息和經(jīng)時通過儲存器建立的知識庫不斷學習和積累經(jīng)驗，，從而建立控制策略，最后根據(jù)交互過程做出效應(yīng)，并釋放出頂點的流，其控制流程如圖 4.1 所示。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U491

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 錢學森;;一個科學新領(lǐng)域——開放的復雜巨系統(tǒng)及其方法論[J];上海理工大學學報;2011年06期

2 涂穎菲;楊超;陳小鴻;;路網(wǎng)拓撲脆弱性及關(guān)鍵路段分析[J];同濟大學學報(自然科學版);2010年03期

3 胡一z

本文編號：2657925