中小机场航线网络结构及连接特性分析

以中小机场航线网络为研究对象,基于2019年夏秋航季航班计划时刻表数据,通过复杂网络指标分析中小机场及其航线的网络结构与分布特征,并从邻接机场类型、介数等视角,分析了四类中小机场的偏好连接特点。研究发现:中小机场的平均度值为大型机场的1/6,机场度值对航距的影响较客运量更大,高介数的机场并不对应存在高客运量或远航距特征,簇系数高于0.6的中小机场客运量与航距加权分布表现出一定的集聚性;经客运量或航距加权的低介数航线网络聚集性较强,东部沿海地区航线在客运量、航距加权下均缺乏高介数航线;中小机场与大型机场的连接规模远高于中小机场之间的相互连接规模,低介数的中小机场倾向于选择介数较高的中小机场连接。     

中国客运航线网络结构特性与抗毁性

通过复杂网络理论对全国航线网络进行了研究。以度分布、聚类系数、平均路径长度和节点重要性指标等为依据,分析中国航线网络的基本性质以及近年来的演化,得到航线网络的变化特点。在此基础上探讨网络结构的抗毁性,由最大连通子图节点比例指标可以明显看出介数排序攻击的效果更好,更能反映整个网络的连通状况和网络性能。最后,将Louvain算法应用于中国航线网络结构的划分,结果显示结构划分与地域有明显关系。     

基于复杂网络的中国四大机场群多极航线网络结构特征分析

为了科学优化我国机场群航线网络发展布局，以京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈四大世界级机场群作为研究对象，基于复杂网络分析方法构建了机场群航线客运网络模型，测度航线网络结构的基本特征指标、中心性指标以及机场群成员间相似系数。结果表明：四大机场群航线网络均具有小世界网络和无标度特征；网络中心化程度较高，具有紧密集中趋势，机场间航线分配不均匀，通达性差异大，枢纽机场控制作用突出；长三角机场群成员间航线同质化特征显著，明显高于其他三个机场群。     

基于复杂网络理论的中国城市航空网络有向加权分析

为了科学优化中国航空网络资源分配、测评特殊机场的重要地位,本文运用复杂网络理论,构建中国城市航空有向加权网络,探究其网络结构特征并以度中心性、介数中心性、入强度为指标进行节点重要性排序筛选国内重要机场节点。结果表明,中国城市航空网络的节点度值和边权值分布都具有异质性,是一个无标度网络;不同方法筛选出的重要机场节点基本一致,筛选结果为网络整体管控提供有效意见;ZWWW、ZYHB机场在介数中心性相对其他指标较高,在网络中具有重要的中转作用。     

班轮航运网络拓扑特性

为获得班轮航运网络的结构特点,对现实航线数据进行计算机仿真,并利用复杂网络理论对网络的拓扑特性进行统计与分析.结果表明,班轮航运网络有一定的小世界特性,具有较短的平均路径长度和较大的聚类系数;其度分布服从幂律分布且具有典型的无标度网络特性;班轮航运网络具有富人俱乐部特性;其同配性系数为0.0574,未体现出明显的同配性.     

基于邻介熵和邻度熵的复杂网络中心性算法

识别复杂网络的重要节点是复杂网络研究的关键点,也是网络稳定性判定的重要理论基础.常用的识别节点影响力的中心性指标有介数中心性、度中心性、特征向量中心性和K-core 中心性等,这些指标在识别重要节点时存在一定的局限性.为了解决以上问题,将节点v_i的邻居节点集划分成关联邻居节点集(MR)和非关联邻居节点集(M_UR),结合图的信息熵以及节点的介数中心性和度中心性,提出新的中心性指标,即基于邻介熵(NBE)和邻度熵(NDE)的关联邻居中心性RNC 和非关联邻居中心性URNC.实验通过动态攻击来评估新的中心性指标在一个实验网络模型和五个真实网络上的效率,结果表明,新的中心性比传统的中心性具有更高的识别重要节点的效率.     

扬州市公共交通网络复杂性分析

城市公共交通系统可以抽象为由公交线路和停靠站点构成的网络,公交网络构成了一个典型的复杂网络。本文以扬州市的公共汽车交通系统中的停靠站点为研究对象,对其进行了复杂性分析,计算了网络的度分布、平均路径长度、聚集系数等指标。结果表明,扬州市公共交通网络的度分布符合幂律分布,并且具有较小的平均路径长度和较大的聚集系数。从而证实扬州市公交网络符合小世界特性和无标度特性。     

镇江公交网络静态特性分析

城市公交系统在城市交通中具有重要作用,城市公交网络的静态特性对公交系统的性能具有重要影响。针对镇江公交特点,采用公交站点网络（SpaceL）方法对镇江公交网络建模,通过计算节点度、路径长度和聚集系数及其分布规律,分析镇江公交网络的静态特性。结果表明,镇江公交站点网络节点度分布服从指数分布,平均路径长度为14．9019,平均聚集系数为0．1039,具有明显的小世界网络特性。     

地震数据关系网络的空间尺度

通过分析美国加州地区地震数据关系网络的拓扑结构特征,研究了不同空间尺度下网络拓扑结构基本度量参数的变化规律.结果表明:随着空间尺度的增加,网络规模迅速变小,并最终达到稳定;网络的平均聚集系数和平均最短路径长度随空间尺度的增加呈波动性下降.度分布频度研究结果表明,网络的空间尺度在一个有效范围内时,网络呈现出较好的幂律分布,该范围受事件数量影响.     

代价下复杂网络攻击策略有效性研究

为了预测攻击策略的有效性,提出了介数紧致系数、接近度紧致系数2个新的度量指标,并在考虑攻击代价条件下,理论分析了平均度、介数紧致系数、接近度紧致系数3个指标与攻击策略有效性的关系. 选取4种复杂网络作为实验网络,对实验网络在度攻击、介数攻击、接近度攻击策略下进行仿真. 实验结果表明,针对同一网络,度攻击策略最差;相同平均度下,介数/接近度紧致系数越小,则与此对应的介数/接近度攻击策略越有效.      

胰岛素受体底物1和2的氨基酸网络特征研究

在胰岛素对脂质代谢的调控作用中,胰岛素受体底物2(IRS2)比胰岛素受体底物1(IRS1)发挥了更加重要的作用。为研究两者发挥作用的差异,分别选择IRS1、IRS2的4个结构数据,构建氨基酸相互作用网络,计算整体拓扑特征,分析网络的hub氨基酸差异,计算7种中心性特征。实验表明,IRS2氨基酸相互作用网络的平均度及聚类系数高于IRS1的1QQG、5U1M、6BNT;IRS2中的hub氨基酸ATP、LYS、ILE是IRS1所没有的;除子图中心性和特征向量中心性外,IRS2网络中节点的其他中心性特征均优于IRS1。结果表明,IRS2的氨基酸相互作用网络中,节点聚集程度较高,更容易形成模块,更容易到达其他节点,与其他节点发生通讯。可以推测:IRS2在胰岛素对肝脏的代谢调控中比IRS1发挥着更加重要的作用。     

Mashup服务网络及其拓扑结构分析

基于从Programmable Web所爬取的原始数据(包括Mashup服务、Web API,以及Tag信息),采用Jacard相似度系数计算2个Mashup服务间的相似度,构建出了大规模的Mashup服务网络,并引入复杂网络理论中的度与度分布、平均最短路径长度、聚集系数以及网络密度与集中性等指标对Mashup服务网络进行度量与分析.结果表明:该Mashup服务网络是一种节点度差异较大、平均最短路径长度较小、聚集系数较高的复杂网络,具有"小世界"和"无尺度"的特性,为后续的基于Mashup服务网络的服务分类与发现、推荐与组合有很好的导向作用.     

海上丝绸之路东南亚航运网络的复杂性分析

为推进海上丝绸之路战略的建设, 构建海上丝绸之路东南亚航运网络数据平台, 基于复杂网络理论的方法, 从节点的度及度中心性、接近度中心性和中介中心性等方面分析了海上丝绸之路东南亚航运网络特征. 结果表明: 海上丝绸之路东南亚航运网络具有较大的平均集聚系数和较小的平均路径长度, 度分布近似符合幂指数分布规律. 该网络具有小世界特性和无标度特性, 符合复杂网络特征. 在东南亚沿线港口中, 新加坡港、巴生港、丹戎帕拉帕斯港等港口的度及度中心性、接近度中心性和中介中心性值较大. 这些港口对于中国在“一带一路”中建设核心港口群具有重要的参考意义.     

跨流域调水多Agent拓扑模型的复杂网络特性研究

南水北调东线水资源系统是天然系统与人工系统相结合的复合系统,具有特大时滞、半结构化和高度不确定性等特点。多源不确定信息的动态知识表示是建立该系统优化调度仿真模型．中的一个难点。采用复杂网络理论统计计算南水北调东线水资源复杂网络的平均路径长度,聚类系数和度分布情况,发现该网络无标度性不明显,具有小世界特性,为分析南水北调...     

包含QoS路由信息的最优路径选择算法

介绍了如何使用C 语言形成包含QoS路由信息的随机网络拓扑图,并通过在网络拓扑图上寻找最短路径来模拟在现实网络中满足一定条件的最优路径选择算法.     

空铁综合运输网络结构特征实证分析

为探究中国空铁综合运输网络结构特性,以城市为节点,若城市间有航班或高铁则连边,以航班数量和高铁数量为权重,分别建立了3个加权网络：高铁子网络、航空子网络和空铁综合运输网络。首先,通过均值关联、三角中介中心度、加权谐波中心度指标对比研究了不同网络的关键节点;其次,通过聚类系数和平均最短路径长度研究了三个网络的小世界特性;再次,通过Newman算法研究了三个网络的社团结构;最后,通过加权网络效率为指标,研究了三个网络的鲁棒性。研究结果表明,北上广深是三个网络的三种不同加权中心度的排名都很靠前,是共有的最为关键的节点。三个网络都具有小世界特性,但只有高铁子网络的模块度值大于0.3,存在明显的社团结构,并被划分为了10个社团。空铁综合运输网络具有更好的加权网络效率,约为0.32,为三个网络中最高,节点失效时的加权效率变化最小,鲁棒性最强。可见空铁综合运输网络集成了高铁网络、航空网络的互补优势,网络结构特征优于单一运输网络。     

路网车流径路优化调整中的最短径路算法

目前铁路车流径路基本上都是按照路网的最短路径来安排的,首先一般都采用Dijkstra算法计算最短路径,然后参考相应区段的能力限制,对车流进行分配,对车流量超过能力的区段重新进行车流调整,这时需要重新计算新条件下两点间最短路径,一般仍采用Dijkstra算法重新计算两点最短路径,这大大地浪费了前期的计算最短路径的信息,增加了计算工作量,本文采用A*算法作为一种启发式算法,可以克服这一缺陷。     

中国旅游线路的合作网络描述

从复杂网络角度研究了中国旅游线路的实证统计性质,包括平均距离、集群系数、度分布律、项目大小、项目度分布律以及同类性系数等;建议把中国旅游线路网归入“广义合作网络”一类;提出了一个中国旅游线路网的自组织演化建议模型,由此模型所得到的模拟结果与实证结果比较好地相符合。     

卫星时变网络中基于连接计划的最短路径优化算法

在卫星时变拓扑网络中,针对Dijkstra最短路径算法不能时刻保证路径最优的问题,结合卫星节点运动规律的确定性,研究分析了卫星网络拓扑动态变化的周期性特征,提出了一种基于连接计划(contact plan,CP)的最短路径算法(CP-Dijkstra).在低轨(low earth orbit,LEO)卫星系统中,首先根据不同时刻星间链路的时变连接情况形成动态CP,然后根据CP是否发生改变对信息进行不同的处理:当节点检查到CP未改变,则根据之前计算的最短路径进行转发;反之,则根据当前最新的CP重新计算到达目的节点的最短路径,直至信息成功转发到目的节点,从而确保信息经过的一系列路径序列为最短路径.仿真结果表明,与卫星时变网络中常用的动态虚拟拓扑路由(dynamic virtual topology routing,DVTR)算法相比,CP-Dijkstra算法不仅能够较好地提升网络吞吐量,而且可以有效地降低网络平均时延和丢包率.