基于攻击策略的城市群复合交通网络脆弱性研究

为了提高城市群交通网络抵抗突发灾害的能力,以复合这样一种全新的视角探索城市群交通网络的脆弱性。首先,基于复杂网络理论,对城市群复合交通网络结构进行了深入分析,采用站点映射法构建了城市群复合交通网络模型。其次,针对城市群复合交通网络结构,确定了脆弱性测度指标和攻击策略。最后,以呼包鄂城市群为例进行了实证研究,构建了道路-轨道复合交通网络模型,对复合交通网络的拓扑特征和脆弱性进行了分析,识别了路网中的关键站点和线路。结果表明:城市群复合交通网络的构建可以降低单一运输方式交通网络的脆弱性,通过对识别出的关键站点和线路的加强防护,可以进一步降低城市群复合交通网络的脆弱性,减小突发灾害造成交通网络瘫痪的风险。

城市群复合交通网络可靠性研究

为提高城市群交通网络抵抗突发灾害的能力,以复合这样一种全新的视角,对城市群交通网络可靠性进行实证研究。构建加权的城市群单种运输方式的交通网络模型,通过叠加的方式构建城市群复合交通网络模型。以最大连通子图的相对大小、网络局部效率变化率、网络全局效率变化率定量描述城市群交通网络可靠性的变化。以呼包鄂城市群为例进行实证研究,对加权的道路交通网络、道路-轨道复合交通网络的节点与边进行随机攻击与蓄意攻击,对比分析其可靠性测度指标的变化,识别网络的关键枢纽与线路。

城市复合交通网络的若干特性研究

针对北京市三环内实际交通网络,分别构建城市道路交通网络和由城市轨道交通网络叠加形成的城市复合交通网络模型.基于复杂网络理论,采用Matlab计算节点度、聚类系数、平均路径长度、介数和节点紧密度等指标,分析了其分布规律,然后对这两个网络模型的统计特征值进行比较分析.结果表明,它们都具有一定的随机网络模型和无标度网络模型的小聚类系数特征,叠加后的城市交通网络直径和平均最短路径减小,平均度、聚类系数和节点紧密度都有不同程度增加,使整个路网的可达性得到了一定的提高,网络承载力变大.

城市群复合交通网络特性研究

为使交通基础设施建设更好地服务于城市群社会经济的发展,以复合这样一种全新的视角探索城市群交通网络的性能。对城市群复合交通网络结构进行深入分析,采用站点映射法构建城市群复合交通网络模型;基于复杂网络理论构建城市群复合交通网络的特性指标,并提出指标计算方法;以呼包鄂城市群为例进行实证研究,构建道路交通网络和轨道交通网络叠加形成的复合交通网络,采用Pajek和Matlab仿真计算网络的节点度、节点度分布、平均路径长度、网络聚集系数。通过对比分析道路交通网络和复合交通网络的特性指标,发现轨道交通网络的叠加提高了城市群交通网络的可达性。

基于轨道换乘的复合交通网络OD拆分重组技术

为使传统"四阶段法"适用于分析城市多模式复合网络的交通需求,基于轨道交通换乘特征,将组合出行OD拆分重组为单一方式出行OD,从而提高复合交通需求预测的准确性。首先,分析多模式复合网络中OD类型,包括全方式OD、轨道客流OD、轨道接驳客流OD以及道路出行OD。然后,提出复合交通网络OD拆分重组技术。将交通可达性作为换乘客流预测的依据,以轨道车站为组合出行拆分的突破点,将组合出行链分解为道路出行与轨道出行两部分,从而有效解决需求预测中组合出行预测问题。最后,以长沙滨江新城为例,说明该方法的实用性。研究成果表明,由于换乘出行在居民出行中占有很大比例,该技术既考虑了轨道交通节点在网络中的特殊功能与地位,又使规划工作可以借助Trans CAD等规划软件完成,在解决基于轨道的组合交通方式的预测问题方面,具有较好的适用性。

城市群复合交通网络复杂性实证研究

为了促进城市群内不同运输方式协调发展,本文提出构建复合交通网络的思路,对城市群交通网络复杂性进行实证研究。首先,对城市群复合交通网络的复杂性进行深入分析;其次,提出城市群复合交通网络模型构建方法及网络复杂拓扑性质指标计算方法;最后,以长株潭城市群为例,构建道路-轨道复合交通网络模型,采用Matlab仿真计算网络的复杂拓扑性质指标。结果表明:长株潭城市群复合交通网络是典型的小世界网络,轨道交通网络的叠加有效提高了网络可达性,道路、轨道运输方式的协作发展存在很大的发展空间。

多模式复合交通网络方式划分两阶段模型研究

对城市多模式复合交通网络进行有效的方式划分,能够提高交通分配和交通需求预测的准确性。文章提出了一种融合了出行者个人和交通网络特性的多模式复合交通网络方式划分的两阶段模型,并基于上海中心城区交通调查数据,通过算例对其进行验证。结果表明:两阶段模型中的第一阶段,小区1~6的单一出行方式和组合出行方式的选择概率分别为39.3%和60.7%,拆分的公交—轨道组合出行方式的选择概率为46.42%,单一和组合出行方式的选择概率更为精确;而第二阶段,小区1~6公交—轨道组合方式的OD矩阵被拆分为公交出行和轨道出行2种单一方式OD矩阵,其支持常用交通规划软件的运行与仿真。

基于复杂网络理论的城市交通网络结构特征

以复杂网络理论和B-A模型为基础,统计和分层解析了南京主城区复合交通网络特征,研究表明:城市复合交通网络由随机网络和无尺度网络共同组成,从而可以实现随机网络的稳定性、可达性和无尺度网络的高效性、成长性的优势互补;经过等级调整后出现的B-A模型中的γ=3的幂次分布,符合无尺度网络结构的基本特征;交通网络复合化的增长包括自下而上和自上而下的双向增长过程。

蓄意攻击下城市群客运交通网络级联抗毁性仿真

为研究城市群客运交通系统对蓄意破坏的抵抗能力,本文以复合交通网络模型研究城市群客运交通网络级联抗毁性.首先,构建城市群客运复合交通网络模型,并用实际客流加权.其次,采用改进的剩余容量分配策略,构建复合交通网络级联失效模型.再次,提出了网络效率和加权最大连通子图相对规模两个指标的网络抗毁性评估标准.最后,采用蓄意攻击策略,以呼包鄂城市群为实例进行仿真.结果表明:在蓄意攻击下,两次攻击即可使城市群客运交通网络抗毁性下降90%左右;一定客运需求下,过载能力调节参数存在阈值,若站点建设力度超越该值则会造成不必要的浪费.

城市群交通网络抗毁性仿真研究

为保障城市群交通运输系统安全运营,以复合的视角探索城市群交通网络抗毁性。采用站点映射法构建城市群加权复合交通网络模型。针对城市群加权复合交通网络结构,对传统抗毁性测度指标进行修正并确定攻击模式。以呼包鄂城市群为例进行实证研究,构建道路-轨道加权复合交通网络模型,对网络抗毁性进行仿真,识别路网中的关键站点。结果表明:城市群复合交通网络的构建有效提高了单一运输方式网络的抗毁性,通过对识别出的关键站点加强防护提高城市群复合交通网络的抗毁性。

城市多模式交通供需平衡机理与仿真系统研究

城市多模式交通系统规模大、复杂程度高,有效的协同规划与管控是国内外高度关注、影响城市发展的重大问题,也是科学研究的前沿挑战。本文从5个关键问题的研究现状和意义出发,针对城市多模式交通系统供需平衡分析与仿真的关键科学技术问题,综合论述了基础理论研究成果、创新关键技术,以及系统平台开发和实际场景测试验证,揭示城市多模式交通供需平衡机理,构建支撑城市多模式交通网络供需平衡分析—协同规划设计—系统主动调控的理论、方法体系,集成开发宏微观一体化、多功能融合的城市多模式交通网络仿真分析软件与系统平台,为全面提升城市综合交通系统整体效能,实现交通服务强国、新型城镇化、公交都市等国家战略提供有力支撑。