發(fā)布時間：2020-07-07 01:34

【摘要】：隨著城市規(guī)模不斷擴大與城市群的快速集聚擴張,機動車保有量及道路交通量呈穩(wěn)步增長態(tài)勢,機動化在推動城市經(jīng)濟發(fā)展帶來巨大社會效益的同時,也引發(fā)了諸如交通擁堵、事故頻發(fā)、大氣污染等一系列制約城市可持續(xù)發(fā)展的交通問題,嚴重影響城市居民的生活質(zhì)量。城市公共交通集約高效、廉價便捷,是切實提高道路空間利用率、改善城市交通運行環(huán)境的一條根本途徑,優(yōu)先發(fā)展公共交通作為政府的戰(zhàn)略決策已成為國內(nèi)外學術(shù)界的共識。城市公交系統(tǒng)是一個開放的、典型的復雜系統(tǒng),其組織結(jié)構(gòu)和演化規(guī)律極其復雜,而作為近年來興起的研究復雜系統(tǒng)的復雜網(wǎng)絡(luò)理論,為城市公交系統(tǒng)的研究提供了一種嶄新的方法和視角。本文建立了公交站點網(wǎng)絡(luò)和公交換乘網(wǎng)絡(luò)模型,基于Gephi和Matlab軟件,展開了復雜網(wǎng)絡(luò)理論對于城市公交網(wǎng)絡(luò)的特性分析及優(yōu)化應(yīng)用三個方面的研究。首先,針對不同的公交網(wǎng)絡(luò)模型抽象方法,介紹了復雜網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計指標相應(yīng)的現(xiàn)實意義,以黃石市公共交通為案例,構(gòu)建了黃石市公交站點網(wǎng)絡(luò)和公交換乘網(wǎng)絡(luò)模型,運用Gephi網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化軟件分析其復雜性。結(jié)果顯示:(1)L及P空間網(wǎng)絡(luò)度分布在雙對數(shù)坐標系中不呈線性,未表現(xiàn)出明顯的無標度特征;(2)公交換乘網(wǎng)絡(luò)具有較大的聚集系數(shù)和較短的平均路徑長度,表現(xiàn)出小世界特性;(3)L及P空間網(wǎng)絡(luò)中心性指標較高,黃石市公共交通網(wǎng)絡(luò)的換乘樞紐站點少且功能不完善;(4)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的介數(shù)和接近度指標呈正相關(guān)性。其次,為了解決L及P空間網(wǎng)絡(luò)中相同節(jié)點對之間最短路徑所對應(yīng)公交出行鏈不相同的問題,提出了一種基于出行時間阻抗的網(wǎng)絡(luò)模型最短路徑優(yōu)化算法,并引入直達距離矩陣的概念在Matlab平臺上給出了該算法的程序?qū)崿F(xiàn)。根據(jù)黃石市公交出行特征的實際調(diào)查數(shù)據(jù)完成目標函數(shù)中阻抗權(quán)重的參數(shù)標定,通過網(wǎng)絡(luò)實例驗證了該優(yōu)化算法的有效性,結(jié)果表明:黃石市公交站點網(wǎng)絡(luò)和換乘網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度指標同比分別增加了16%和34%。最后,給出了復雜網(wǎng)絡(luò)在城市公共交通的一個應(yīng)用方向,即公交換乘樞紐的辨識。在特征量網(wǎng)絡(luò)效率中沿用了基于路徑時間阻抗的最短路徑長度定義標準,選取模擬節(jié)點失效后網(wǎng)絡(luò)效率的變化率作為其重要程度的評價指標,設(shè)計出一種基于網(wǎng)絡(luò)最短路徑的公交換乘樞紐選址方法,從而為樞紐場站的布局與建設(shè)提供參考。結(jié)合黃石市公交網(wǎng)絡(luò)案例,通過對比辨識結(jié)果與規(guī)劃布局方案發(fā)現(xiàn):該方法對位于城市地理中心的黃石市內(nèi)換乘樞紐辨識度較高。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U491.17
【圖文】：

1.2.2 基于復雜網(wǎng)絡(luò)的交通網(wǎng)絡(luò)實證分析眾多學者以復雜網(wǎng)絡(luò)為工具，對城市交通網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)性質(zhì)進行了實研究，而根據(jù)交通運輸方式的差異，相關(guān)研究集中在航空網(wǎng)絡(luò)、軌道網(wǎng)絡(luò)、路網(wǎng)絡(luò)、公交網(wǎng)絡(luò)四個方面。1）航空網(wǎng)絡(luò)方面Bagler(2008)對由印度國內(nèi)航線和航空站點組成的復雜交通網(wǎng)絡(luò)進行了研發(fā)現(xiàn)印度航空網(wǎng)絡(luò)是具有層次結(jié)構(gòu)和冪律度分布的小世界網(wǎng)絡(luò)。對比分析世航空網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果顯示印度航空網(wǎng)絡(luò)擁有被動態(tài)交通流抵消的非同類匹配特征空中交通流集中于大型航空站且積累有相互關(guān)聯(lián)的機場群[11]。劉宏鯤等(2009)分析了城市經(jīng)濟因素與城市在航空網(wǎng)絡(luò)中地位的相關(guān)性，網(wǎng)絡(luò)演化模型中引入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的外部特征，構(gòu)建了以第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為優(yōu)先連指標的航空網(wǎng)絡(luò)演化模型[12]。Wandelt 等(2015)研究了國際航空運輸在 2002-2013 年間的網(wǎng)絡(luò)物理拓撲構(gòu)及其泛函，發(fā)現(xiàn)國際航空網(wǎng)絡(luò)最終會演化成一個對稱的傳遞閉包。同時還

技術(shù)路線

節(jié)點 i 為頂點之一的三元組可能形可通過節(jié)點的聚集系數(shù)指標反映平均值，刻畫了網(wǎng)絡(luò)的局域結(jié)構(gòu)特11=niiC Cn= 同前。≤1。C=0 時，各節(jié)點之間無邊連接節(jié)點之間均有邊相接，即全局耦合斷擴大，網(wǎng)絡(luò)的平均聚集系數(shù)也逐節(jié)點 i，將以節(jié)點 i 為端點的邊的，E)屬于無向簡單網(wǎng)絡(luò)，則與某節(jié)

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳光;溫廣輝;虞文武;;基于復雜網(wǎng)絡(luò)的城市公交網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J];南京信息工程大學學報(自然科學版);2018年04期

2 李龍;;青島公交網(wǎng)絡(luò)復雜性研究[J];內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟;2017年16期

3 丁美艷;何書敏;郭曉明;;運用城市公交網(wǎng)絡(luò)打造撫順雷鋒城嶄新形象研究[J];中小企業(yè)管理與科技(上旬刊);2015年08期

4 梁萌;;基于計算機算法的城市公交網(wǎng)絡(luò)出行路徑問題研究[J];陜西教育(高教版);2014年04期

5 李先銘;劉廣平;張曉輝;;城市公交網(wǎng)絡(luò)演化模型的研究[J];唐山師范學院學報;2014年05期

6 姜曉紅;過秀成;鄧一凌;過利超;;換乘系統(tǒng)運行特征及其在城鄉(xiāng)公交網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用[J];交通運輸工程與信息學報;2014年03期

7 柳伍生;周和平;陳鳳;;城市群城際公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型與算法[J];系統(tǒng)工程;2011年10期

8 劉文海;;基于矩陣分析的有向公交網(wǎng)絡(luò)改進模型[J];福建教育學院學報;2008年04期

9 周媛;鄧衛(wèi);胡啟洲;;基于區(qū)間數(shù)的城市公交網(wǎng)絡(luò)綜合評價[J];交通科技與經(jīng)濟;2007年06期

10 胡天軍;張國華;徐一飛;汪煥敏;張喜;杜飛天;;一種城市公交網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的新方法[J];北方交通大學學報;1989年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 孫剛;;基于機會累計的公交網(wǎng)絡(luò)時空約束評價模型[A];2016年中國城市交通規(guī)劃年會論文集[C];2016年

2 徐一飛;張國華;;一種求實的公交網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法[A];科學決策與系統(tǒng)工程——中國系統(tǒng)工程學會第六次年會論文集[C];1990年

3 琚玉鵬;田瓊;黃海軍;;考慮車內(nèi)擁擠效應(yīng)的公交網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模型[A];管理科學與工程學會2016年年會論文集[C];2016年

4 蔣忠海;鄒志云;;城市公交網(wǎng)絡(luò)阻抗函數(shù)模型[A];第二屆湖北省力學學會青年學術(shù)研討會論文集[C];2006年

5 王昊;吳嬌蓉;;多模式公交網(wǎng)絡(luò)的換乘懲罰附加值研究[A];轉(zhuǎn)型與重構(gòu)——2011中國城市規(guī)劃年會論文集[C];2011年

6 熊倩;Wolfgang Scherr;Ian Fisher;;溫哥華大都市公交網(wǎng)絡(luò)和運營規(guī)劃[A];公交優(yōu)先與緩堵對策——中國城市交通規(guī)劃2012年年會暨第26次學術(shù)研討會論文集[C];2012年

7 鄭瑞山;陳素平;王赫;謝云俠;;公交先導發(fā)展(TOD)在城市宏觀層面的規(guī)劃應(yīng)用[A];規(guī)劃60年：成就與挑戰(zhàn)——2016中國城市規(guī)劃年會論文集（05城市交通規(guī)劃）[C];2016年

8 馬敬然;黃建欣;;特大城市公交網(wǎng)絡(luò)空間特征及合理性研究——以深圳市兩區(qū)為例[A];共享與品質(zhì)——2018中國城市規(guī)劃年會論文集（06城市交通規(guī)劃）[C];2018年

9 楊天明;黃引賢;;運用信息技術(shù)構(gòu)建現(xiàn)代化城市公交網(wǎng)絡(luò)的理論與實踐——西安市城市公交信息網(wǎng)絡(luò)化的進程與目標[A];新世紀中國城市公共交通現(xiàn)代化論壇論文集[C];2001年

10 萬丹;;城市公交網(wǎng)絡(luò)可靠性研究——以重慶市、成都市公交網(wǎng)絡(luò)為例[A];2018城市發(fā)展與規(guī)劃論文集[C];2018年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 楊官榮 通訊員 王映潔;完善城市公交網(wǎng)絡(luò) 讓群眾出行更便捷[N];昆明日報;2019年

2 記者 黃永東 通訊員 董萬勝;明年底實現(xiàn)縣鎮(zhèn)公交網(wǎng)絡(luò)全覆蓋[N];鄭州日報;2019年

3 本報駐聯(lián)合國記者 袁博;紐約組建全方位立體公交網(wǎng)絡(luò)[N];文匯報;2016年

4 付文成　孫新 漆玨伶 本報記者 賈芳;'公交網(wǎng)絡(luò)四通八達[N];宜春日報;2010年

5 任相國　王硯才;陵縣構(gòu)建城鄉(xiāng)村一體化公交網(wǎng)絡(luò)[N];德州日報;2009年

6 本報記者 何秀芳 吳文斌;優(yōu)化公交網(wǎng)絡(luò) 方便市民出行[N];中國改革報;2007年

7 本報記者 李競立;昆明初步形成較為完善公交網(wǎng)絡(luò)[N];云南日報;2002年

8 徐振強;巴黎公交網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯[N];中國建設(shè)報;2002年

9 記者 劉鯤;五年內(nèi)形成城市公交網(wǎng)絡(luò)體系[N];攀枝花日報;2014年

10 記者 侯天儀 通訊員 孫增軍 張倩;完善公交網(wǎng)絡(luò) 加快對接主城區(qū)[N];石家莊日報;2014年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 胡寶雨;城市公交網(wǎng)絡(luò)復雜特征及競爭—合作研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

2 張輝;城市公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析及公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計研究[D];北京交通大學;2016年

3 宋明磊;基于客流驅(qū)動的城市公交網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型及算法研究[D];華南理工大學;2017年

4 朱永剛;城市公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化方法研究[D];吉林大學;2010年

5 司徒炳強;公交網(wǎng)絡(luò)時刻表編制的理論建模及可靠性控制方法研究[D];華南理工大學;2011年

6 張建剛;復雜網(wǎng)絡(luò)同步理論在城市公交網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[D];蘭州交通大學;2011年

7 黃愛玲;公交客流加權(quán)復雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及動力學行為研究[D];北京交通大學;2014年

8 孫磊磊;基于�？繒r間的城市公共交通網(wǎng)絡(luò)均衡客流分配模型研究[D];長安大學;2014年

9 王波;基于派系的復雜網(wǎng)絡(luò)及其在公交網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學;2009年

10 趙航;城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運能計算與優(yōu)化整合理論及方法研究[D];北京交通大學;2009年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 劉翔禾;基于復雜網(wǎng)絡(luò)的城市公交網(wǎng)絡(luò)特性分析及優(yōu)化應(yīng)用研究[D];武漢理工大學;2018年

2 程鵬;城市公交網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)脆弱性分析與優(yōu)化研究[D];重慶交通大學;2018年

3 鐘業(yè)文;基于改進K最短路算法的公交網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和場站布局研究[D];合肥工業(yè)大學;2018年

4 王軍芝;基于可達性的城市公交網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[D];長沙理工大學;2017年

5 梁承愿;街區(qū)制條件下微循環(huán)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[D];長沙理工大學;2017年

6 陳閃;基于乘客需求的接運公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化[D];西北師范大學;2017年

7 付e

本文編號：2744444