江苏省货运铁路网络关键节点和连边识别

为准确识别货运铁路网络的关键节点和连边,利用Space L法构建了网络拓扑结构模型,在分析网络静态特征的基础上,选用网络效率相对变化率指标识别网络中的关键节点和连边。研究结果表明网络中的关键节点多为度值较大、介数较高的节点,关键连边多为介数较大的连边。

中外铁路快捷货运网络比较研究

运到时限是目前铁路快捷货物运输面临的首要问题,构建高效的快捷货物运输网络是解决问题的关键。通过对比国内外铁路快捷货运网络的载运工具和网络形态,分析我国铁路快捷货运存在的不足,提出铁路发展快捷货运的建议,以期为铁路快捷货物运输发展提供借鉴。

铁路快捷货运网络鲁棒性分析

为保障铁路快捷货运运营面对突发事件时的稳定性,采用复杂网络及鲁棒优化理论,研究铁路快捷货运网络(REFN)拓扑特性及鲁棒性。首先,计算网络特征统计参数,分析REFN拓扑特性;然后,评价REFN中的重要节点,建立基于线路等级、度值、介数的综合评价指标;最后,计算不同攻击方式下的鲁棒性指标,对比分析有无级联失效情况下REFN鲁棒性。结果表明:与传统复杂网络节点重要性评价指标相比,考虑线路等级计算出的重要节点对网络鲁棒性影响更大;REFN在随机攻击下具有鲁棒性,在蓄意攻击下表现出较强的脆弱性,在考虑级联失效的情况下网络的脆弱性更加突出。

铁路快速货运复杂网络拓扑特征与鲁棒性分析

为了建模并分析铁路快速货物运输网络(REFTN)性能,提出L空间下铁路快速货运无向无权复杂网络(UUCN)建模方法、节点重要度综合评价指标和基于综合重要度节点失效的网络鲁棒性分析方法;依据中国铁路快速货运列车时刻表和车站间日均交互车流等数据,建立UUCN-REFTN模型,并分析其拓扑特性和静态鲁棒性。结果表明:现阶段我国REFTN具有典型的小世界、无标度和同类匹配特性;节点的随机失效对网络的鲁棒性影响较小,节点遭受最大综合重要度破坏比遭受最大度数破坏和遭受最大介数破坏使得网络变得更脆弱,当遭受最大综合重要度破坏的车站占比达到38%时,网络完全崩溃。

1990—2019年中国省际铁路货运网络演化及空间关联特征

国内大循环在新发展格局下对社会经济发展发挥着重要作用。基于中国省际铁路货运数据,从节点特征、空间关联、邻近性3个方面探讨省际铁路货运网络结构的时空演化特征。研究发现:①中国省际铁路货运网络节点中心性服从幂律分布,集聚特征明显。出—入度空间组合差异大,形成中西部向东部输送货物的格局,东北、华北处于高出高入区域,低出低入集中在闽新轴带西南侧,高出低入集中在内蒙古、山西、陕西,低出高入分散分布。②空间关联具有明显的集聚性和空间指向性,“马太效应”明显,东—中—西地域分异性和梯度推移特征显著,路径依赖与路径锁定并存,呈现“中心—外围”和“点—轴串珠”的组织模式,但空间结构不明显,未形成“菱形结构”。③板块角色合理且稳定,省际铁路货运网络互惠性好。双向溢出板块集中在东北和华北,净受益板块集中在西南,经纪人板块由长三角向闽新轴带转移,净溢出板块省份数量少,呈分散分布。④区域邻近、实地距离、社会距离、文化距离对省际铁路货运影响显著,经济距离影响不显著,社会距离和文化距离对省际铁路货运的影响趋于下降,空间邻近和产业距离对省际铁路货运的影响程度呈上升态势。

拥堵情境下国际铁路货运网络关键节点识别

为有效识别拥堵情景下国际铁路货运网络中的拥堵、连接影响关键节点,利用赋权PageRank方法,建立了拥堵赋权影响下的货运网络模型,设计了基于拥堵的关键节点识别算法,并根据各节点对拥堵变化情况的反馈差异,获取了拥堵、连接影响正负反馈关键节点。以中欧班列2020年9-12月货运网络为算例对算法进行了验证,结果表明该算法兼顾运输网络拓扑结构特征及拥堵在网络中的传播影响,可有效识别网络中的拥堵影响、连接影响正负反馈关键节点,可为国际铁路货运网络在运输过程中的运作及运营把控提供理论依据。