發(fā)布時間：2017-08-25 20:31

  本文關(guān)鍵詞：鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型及其抗毀性研究

  更多相關(guān)文章： 鐵路網(wǎng) 站點重要度 級聯(lián)失效 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 抗毀性

【摘要】：鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)是國民經(jīng)濟(jì)的大動脈，承擔(dān)著全國大部分的旅客和貨物運(yùn)輸工作，其可靠性直接關(guān)系著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活的有序進(jìn)行。近年來，鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)多次受到了自然災(zāi)害的破壞，對其可靠性帶去了極大的挑戰(zhàn)。隨著鐵路網(wǎng)路的規(guī)模不斷擴(kuò)大，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與其抗毀性的關(guān)系進(jìn)行研究就顯得更加的重要。本文以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)知識為理論基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用概率論、統(tǒng)計物理、計算機(jī)仿真等學(xué)科領(lǐng)域知識，圍繞“如何提高鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)抗毀性”這一問題，結(jié)合鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)自身的特點，研究了基于雙網(wǎng)絡(luò)的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)站點重要度評估、基于負(fù)載容量模型的加權(quán)鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)失效等問題。本文主要的研究成果如下： (1)為分析以往建立的鐵路網(wǎng)絡(luò)模型的特點，以南昌站為中心建立了三個小型的鐵路網(wǎng)模型，并給出了它們的鄰接矩陣。接著對評估節(jié)點重要度的測度進(jìn)行分析，且指出了它們的不足之處。最后對以往所建立的級聯(lián)失效模型以及網(wǎng)絡(luò)抗毀性測度進(jìn)行了分析，為后文對鐵路網(wǎng)絡(luò)的抗毀性分析奠定了理論基礎(chǔ)。 (2)為定量評估鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的站點重要度，首先提出了加權(quán)鐵路客運(yùn)二分網(wǎng)絡(luò)模型，模型綜合考慮了系統(tǒng)中列車與站點的連接關(guān)系和不同類型列車之間運(yùn)輸量的差異，基于該網(wǎng)絡(luò)模型，提出了一種資源分配算法，并得出站點之間資源相互分配矩陣。同時，建立了鐵路客運(yùn)換乘網(wǎng)絡(luò)模型，基于該網(wǎng)絡(luò)模型定義站點效率。最后，結(jié)合站點效率和資源相互分配矩陣，建立了鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)站點重要度評價矩陣，該矩陣綜合考慮了站點的效率、度和相鄰站點重要度貢獻(xiàn)，用站點分配給其相鄰站點的資源占其所有資源的比值表征對其相鄰站點重要度的貢獻(xiàn)，并給出了整個過程的算法步驟，其時間復(fù)雜度為O (m2n)。實驗分析表明通過該矩陣可以有效評估系統(tǒng)中站點的重要度。 (3)針對以往對鐵路網(wǎng)抗毀性研究沒有考慮網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)失效對網(wǎng)絡(luò)抗毀性的影響以及以往的級聯(lián)失效模型不能直接適用于鐵路網(wǎng)級聯(lián)失效過程的問題，提出了一種基于級聯(lián)失效對加權(quán)鐵路網(wǎng)的抗毀性研究的方法。該級聯(lián)失效模型綜合考慮了客流重分配時客流會考慮站點的鄰接站點的剩余容量和該站點與鄰接站點的連接權(quán)值�；贓R隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、NW小世界網(wǎng)絡(luò)和BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)這三種經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)和實際加權(quán)鐵路換乘網(wǎng)，，對網(wǎng)絡(luò)的抗毀性進(jìn)行了分析，找到了一組可以使鐵路網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最強(qiáng)抗毀性且臨界成本最小的參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：鐵路網(wǎng) 站點重要度 級聯(lián)失效 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 抗毀性
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O157.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度評估研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上級聯(lián)失效研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)及其抗毀性研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 內(nèi)容和結(jié)構(gòu)編排14-16
• 第二章 鐵路網(wǎng)模型以及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)概述16-24
• 2.1 鐵路網(wǎng)絡(luò)模型16-18
• 2.1.1 鐵路物理網(wǎng)絡(luò)模型16
• 2.1.2 鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)模型16-17
• 2.1.3 鐵路換乘網(wǎng)絡(luò)模型17-18
• 2.2 主要的節(jié)點重要度測算指標(biāo)18-20
• 2.3 級聯(lián)失效模型20-21
• 2.3.1 沙堆模型20
• 2.3.2 OPA 模型20
• 2.3.3 CASCAD 模型20
• 2.3.4 負(fù)載容量模型20-21
• 2.4 級聯(lián)失效負(fù)載重分配原則21-22
• 2.4.1 均勻分配原則21
• 2.4.2 隨機(jī)分配原則21
• 2.4.3 局部負(fù)載重分配原則21-22
• 2.5 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的抗毀性測度22-23
• 2.5.1 最大連通片22
• 2.5.2 失效規(guī)模22-23
• 2.5.3 代數(shù)連通度23
• 2.5.4 自然連通度23
• 2.6 小結(jié)23-24
• 第三章 基于雙網(wǎng)絡(luò)的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)站點重要度評估24-35
• 3.1 鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)站點重要度評估24-29
• 3.1.1 鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)模型24-25
• 3.1.2 網(wǎng)絡(luò)資源分配過程25-27
• 3.1.3 比較分析加權(quán)二分網(wǎng)模型和加權(quán)單層網(wǎng)絡(luò)模型27-28
• 3.1.4 評估網(wǎng)絡(luò)中站點重要度的測度28-29
• 3.2 算法實現(xiàn)29-30
• 3.3 基于中國鐵路客運(yùn)系統(tǒng)的實例分析30-34
• 3.4 小結(jié)34-35
• 第四章 基于負(fù)載容量模型的加權(quán)鐵路網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)失效研究35-43
• 4.1 鐵路運(yùn)輸網(wǎng)級聯(lián)失效模型35-37
• 4.1.1 負(fù)載容量非線性模型35-36
• 4.1.2 節(jié)點失效后其負(fù)載重新分配原則36-37
• 4.1.3 基于級聯(lián)失效的網(wǎng)絡(luò)抗毀性以及成本測度37
• 4.2 基于模擬網(wǎng)絡(luò)的仿真分析37-41
• 4.3 基于鐵路網(wǎng)絡(luò)的實例仿真分析41-42
• 4.4 小結(jié)42-43
• 第五章 總結(jié)與展望43-45
• 5.1 總結(jié)43-44
• 5.2 研究展望44-45
• 參考文獻(xiàn)45-49
• 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文49-50
• 致謝50

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：738149