基于复杂网络理论区域公路交通网络可靠性的研究.pdf

●摘要目前对复杂网络的研究已经成为离散系统中一个新兴的研究热点。公路交通网络是一个典型的复杂网络,利用复杂网络理论分析公路交通网络的拓扑结构,能够准确的定位网络中的关键核心节点,对网络中重要基础设施进行有目的的强化管理,优化交通网络的整体协调与指挥,增强公路交通有机的、协同的管理,提高公路交通运输的服务质量等都具有重要的现实意义。区域公路网络的结构对于区域交通网络的连通可靠性具有重要的影响,因此本文在收集了江苏公路信息的基础上,将江苏省公路网络抽象为两个不同的复杂网络模型:构造了邻接城镇网络模型(A模型)和公路线路网络模型(B模型)并对其进行复杂性分析,计算网络的度分布、平均路径长度、集聚系数等静态统计特征值。得出了邻接城镇网络模型(A模型)为随机网络模型,公路线路网络模型(B模型)为一个典型的无标度复杂网络。最后从复杂网络通常所面临的两种攻击一随机性攻击和选择性攻击角度评价整个区域交通网络的连通可靠性,利用网络的整体效能降低比例与全局效率作为江苏公路网络的连通可靠性评价指标。通过实证研究分析了江苏公路网络在不同攻击模式下可靠性的变化情况,得出邻接城镇网络模型(A模型)对随机性攻击表现出了较强的抗毁性,公路线路网络模型(B模型)对随机性攻击显示了较强的鲁棒性,而在选择性攻击时,网络的抗攻击能力表现极差。最后,对公路线路网络模型(B模型)进行了基于介数优先和基于度优先的去点攻击,结果表明对江苏公路网实施基于介数优先的去点攻击网络全局效率下降速度比基于度优先的去点攻击网络全局效率下降的速度更快,从而得出B网络模型对基于介数优先去点攻击比基于度优先去点攻击的抗毁性更弱。关键词:复杂网络,公路网络, 模拟仿真,可靠性 ABSTRACT Atpresent,the study works has e all emerging research focus on discrete-time work is work,SO itisvery essential tostudy highway work work has theoretical and practicalsignificance toevaluate reliability ofhighway workwhich based 011thetheory thekey hub ofhighway work,which also can arouse attentiontothe faultofhighway can prevent intrusion and damage to highway has animport impact onexploring thepotential and onimpmvmg the reliability,service,attractive ofhighway work The structure work forthe regional work connecting reliability hasimportant influence,∞thispaper aftercollecting thejiangsuhighway information on thebase workabstraction injiangsu province fortwo workmodel:consaxtoed work model adjacent(Amodel)and thehighway workmodel(Bmodel)and plexityanalysis method,the degree work,average pathlength,gathering thecoefficient ofstatisticalcharacteristicvalueofstatic. Adjacent workmodel isobtained forrandom(A work model forhighway workmodel(B)for Atypicalmodel of scale-work. Finally劬m work usually facestwo attack-randomn豁s attack and selective attackangles evaluate thewhole area workreliability,using connectivity the overall effectiveness reduced proportion and global efficiency asjiangsu work conn