本文關(guān)鍵詞：節(jié)點(diǎn)重要性評估及其在城市公交網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

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【摘要】：節(jié)點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)中至關(guān)重要的角色有著特殊的意義,利用節(jié)點(diǎn)之間存在的差異對節(jié)點(diǎn)重要性進(jìn)行評估成為研究熱點(diǎn)之一。但就目前的研究情況來看,經(jīng)典的節(jié)點(diǎn)重要性評估算法中存在對“橋節(jié)點(diǎn)”評估不準(zhǔn)確、耗費(fèi)大量時間和空間等問題,鑒于此本文利用合度指標(biāo)對節(jié)點(diǎn)重要性進(jìn)行評估,提出合度評估算法和基于節(jié)點(diǎn)刪除的合度評估算法,并以經(jīng)典數(shù)據(jù)集為例,驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性和合理性。最后將改進(jìn)的算法應(yīng)用于石家莊市公交網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析中,對公交線路和公交站點(diǎn)的優(yōu)化提供依據(jù)。本文的研究工作主要集中在以下幾個方面:(1)改進(jìn)節(jié)點(diǎn)重要性評估算法。針對經(jīng)典算法中的不足,提出合度評估算法和基于節(jié)點(diǎn)刪除的合度評估算法。這兩種算法在傳統(tǒng)概念的基礎(chǔ)上提出節(jié)點(diǎn)鄰度、節(jié)點(diǎn)合度、網(wǎng)絡(luò)合度、網(wǎng)絡(luò)剩余度等概念。第一種算法以合度為指標(biāo)進(jìn)行評估,合度值越大,表明該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中地位越重要;第二種算法通過逐一刪除網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn),計(jì)算新網(wǎng)絡(luò)合度,與原始網(wǎng)絡(luò)合度相比較來對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)重要性進(jìn)行評估,差值越大,說明該節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)造成影響越大,那么該節(jié)點(diǎn)越重要。實(shí)驗(yàn)證明,這兩種算法彌補(bǔ)了三種經(jīng)典算法的不足,可以更加高效地對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)重要性進(jìn)行評估。(2)研究改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)重要性評估算法在城市公交網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析中的應(yīng)用。本研究以石家莊市公交網(wǎng)絡(luò)為例,利用Matlab和Pajek軟件分別建立公交線路網(wǎng)絡(luò)和公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模型,通過對網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)特征分析,發(fā)現(xiàn)公交線路網(wǎng)絡(luò)具有小世界網(wǎng)絡(luò)特性和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特性,而公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)具有無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特性。針對這兩個網(wǎng)絡(luò)分別提出抗毀性的測試方案:利用合度評估算法對公交線路網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行評估,根據(jù)評估結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)展開蓄意攻擊,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對公交線路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行蓄意攻擊時,網(wǎng)絡(luò)易癱瘓;利用基于節(jié)點(diǎn)刪除的合度評估算法對公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行評估,根據(jù)評估結(jié)果將網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)分為重要節(jié)點(diǎn)組和非重要節(jié)點(diǎn)組,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)對重要節(jié)點(diǎn)組進(jìn)行隨意攻擊時,網(wǎng)絡(luò)同樣容易崩潰,但對非重要節(jié)點(diǎn)組進(jìn)行隨意攻擊時,網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的魯棒性。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)重要性 公交網(wǎng)絡(luò) 抗毀性 蓄意攻擊 隨意攻擊
【學(xué)位授予單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U491.17;O157.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 節(jié)點(diǎn)重要性評估的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 城市公交網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和思路16-17
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 主要研究思路17
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)17-19
• 2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)及節(jié)點(diǎn)重要性評估研究19-28
• 2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)常用統(tǒng)計(jì)參量19-21
• 2.1.1 度及度分布19-20
• 2.1.2 平均路徑長度20-21
• 2.1.3 聚類系數(shù)21
• 2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)常用模型21-25
• 2.2.1 規(guī)則網(wǎng)絡(luò)21-22
• 2.2.2 隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)22
• 2.2.3 小世界網(wǎng)絡(luò)22-24
• 2.2.4 無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)24-25
• 2.3 經(jīng)典的節(jié)點(diǎn)重要性評估算法25-27
• 2.3.1 度指標(biāo)25-26
• 2.3.2 接近度指標(biāo)26
• 2.3.3 介數(shù)指標(biāo)26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)重要性評估算法28-42
• 3.1 合度評估算法28-34
• 3.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型28-29
• 3.1.2 合度評估算法29-30
• 3.1.3 算例30-32
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)仿真與分析32-34
• 3.2 基于節(jié)點(diǎn)刪除的合度評估算法34-41
• 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型34-35
• 3.2.2 D-N評估算法35-36
• 3.2.3 算例36-39
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)仿真與分析39-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 4 節(jié)點(diǎn)重要性評估在公交網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用42-60
• 4.1 石家莊市公交線路網(wǎng)絡(luò)特征分析42-49
• 4.1.1 公交線路網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建42-47
• 4.1.2 公交線路網(wǎng)絡(luò)的評估47-49
• 4.2 石家莊市公交線路網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析49-52
• 4.2.1 公交線路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性評估49-50
• 4.2.2 公交線路網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析50-52
• 4.3 石家莊市公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)特征分析52-55
• 4.3.1 公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建52-53
• 4.3.2 公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的評估53-55
• 4.4 石家莊市公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析55-59
• 4.4.1 公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性評估55-56
• 4.4.2 公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析56-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 5 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 本文的主要工作60
• 5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)60-61
• 5.3 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果67

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本文編號：547144