基于贝叶斯网络的路网失效程度评估方法研究

创造性地将贝叶斯网络应用于路网失效的评估中。选择连通可靠性作为评价标准,运用实例分析的方法,对基于贝叶斯网络的路网失效程度评估方法进行了研究。通过对路网的失效成因进行分析建立路网失效对应的事件树与故障树,并引入故障树向贝叶斯网络转化的算法,提出了利用贝叶斯网络对城市路网的失效程度进行评估的方法。最后举出一个简单的路网实例,按上述方法对其建立了其路网失效的贝叶斯网络,并利用MSNBX软件对该路网遭遇不同类型攻击时的失效情况进行了模拟计算,得到了实例路网的失效程度。实验结果证明了所探讨的方法的有效性,并为贝叶斯网络在大规模路网研究中的应用提出了一些思考和建议。     

基于图Transformer网络的城市路网短时交通流预测模型

针对城市路网短时交通流预测问题,在考虑路网交通状态时空相关性基础上,提出一种基于图Transformer（graph transformer,Graformer）的预测方法。该方法将多条路段的交通状态预测问题转化为图节点状态预测问题,针对区分相同结构的空间路网结构图,本文将带有边的图同构网络（graph isomorphism network with edges,GINE）和Transformer网络相结合,对交通状态在路网层面的时空相关性进行建模,从而实现城市路网短时交通流预测。具体来说,Graformer模型首先利用长短期记忆网络（long short-term memory,LSTM）对交通数据的时序信息进行预处理,接着采用基于GINE与Transformer的全局注意力机制提取交通数据的空间特征,最后实现路网各路段交通流的同步预测。通过使用PeMS数据集进行实验验证,结果表明提出的Graformer模型在各项性能指标上均优于对比模型,证明了其作为一种可靠且高效的路网短时交通流预测方法的有效性。     

城市交通路网数据模型的构建及其拓扑结构的研究

基于图论的思想,根据节点、路段和转向这三个主要的网络要素构建了一个城市交通路网模型,并将其抽象成带转向的赋权有向图.同时,通过一个含4节点、8路段的示例路网着重研究了交通路网拓扑结构的五种表达方式.研究表明,路网拓扑结构的表达方式不能单靠各方法的时间空间复杂度来决定,还需权衡问题求解算法的特点.     

路网空间下郑州市兴趣点分析与可视化研究

在网络核密度算法的基础上,结合郑州市道路网特点设计了基于网络栅格剖分的网络核密度计算模型,得出路网空间下郑州市不同类型兴趣点(POI)网络核密度的分布结果,并借助三维可视化方法对计算结果进行直观表达,揭示了郑州市POI空间分布的内在规律.结果表明:(1)网络栅格剖分核密度算法在路网空间下对POI进行空间密度分析,更好地反映了与交通强相关POI的分布规律;(2)三环内外的POI网络核密度结果有着显著的差别,三环可作为当前郑州市中心城区的边界线;(3)不同类型的POI在分布格局和聚集形态整体上差别较大,体现出行业之间巨大的差异性.     

基于道路网络的违法犯罪空间分布特性研究——以浙江省某市为例

道路网络是城市空间的重要组成部分,也是人类行为发生的重要空间,公安机关开展的很多警务活动都与之相关。以道路网络为视角,并以浙江省某市2011～2014年盗窃案件为研究对象,利用核密度估计、基尼系数与罗伦茨曲线方法对违法犯罪案件在路网上的空间分布特性展开分析研究。结果表明:在道路网络上分布的犯罪多发点具有很强的稳定性,大量违法犯罪案件多集中于少量多发路段。通过核密度估计方法对基于路网的违法犯罪案件进行了空间可视化分析探索。     

基于断裂点理论和网络加权Voronoi图分析的北京市商业中心辐射域研究

城市断裂点理论作为城市地理学经典理论,与Voronoi图结合将是划分城市商业中心空间势力范围的一种有效工具.尝试对北京市主要商业中心的辐射范围进行了划分,实现了基于道路网络分析的网络Voronoi图和网络加权Voronoi图的构建.对道路系统更新前后构建的网络Voronoi图比较分析,表明构建网络加权Voronoi图是模拟商业中心辐射域的一种有效方法.将断裂点理论与网络加权Voronoi面域图结合,模拟出北京市主城区道路系统更新前后商业中心不同的辐射域空间格局变化,并提取了辐射域覆盖面积、覆盖人口、路网长度、路网密度等信息.实验结果表明:网络加权Voronoi面域图在模拟商业中心辐射域时更加接近地理实际;道路系统更新升级对于商业中心辐射空间格局变化影响明显;商业中心自身规模影响其辐射域的扩张趋势.     

城市主干道路网的复杂网络特性

以复杂网络理论为基础,把复杂网络与城市交通网络结合,研究城市主干路网的空间拓扑结构以及路网结构特性.以大连市主干路网为例,通过Ucinet计算城市主干路网的节点度、聚类系数、平均路径长度、网络效能等基本参数并绘制图表分析;最后根据去除节点的聚类系数、平均路径长度、网络效能的计算,对大连市路网整体结构进行分析.结果可以看出,大连市主干路网是一个典型的小世界网络,但不具有无标度特性;节点度越大对整个城市路网影响大,对路网稳定性、连通性以及路网效率有着直接的影响.     

路网中基于RQOP树的移动对象索引技术研究

基于位置的信息服务需要高效的索引方法来管理移动对象.针对PMR QUAD树索引路网空间时不平衡、部分路段重复存储且索引结构可调整性差的问题,用RQOP树对路网空间按照路段的空间分布进行划分,使树的高度尽可能低,改进基于路网的动态组合索引结构.对照实验表明,基于RQOP树的索引结构提高了查询效率.     

商圈步行路网故障模拟与可靠性评价研究

基于复杂网络理论,构建重庆商圈步行路网网络模型,分析商圈步行路网现实灾害,选取可靠性指标,设计步行路网故障模拟方案。在累计攻击下测度网络效率的变化、最大连通子图的相对大小变化,在单独攻击下测度网络效率变化,以解放碑步行路网为例进行可靠性个案研究,并对五大商圈路网为例进行可靠性对比研究。分析计算结果得出网络可靠性评价结论,并对路网的规划建设与综合管理提出相应意见。     

基于行车时间的道路网络时空自相关模型研究

以城市道路网络为研究对象,提出一种适用于道路网络的邻接矩阵建立方法,并建立一种基于邻接关系的局部时空自相关指数LSTACFA。在此基础上,采用伦敦LCAP项目中所采集的行车时间数据,用ST-ACF和LSTACFA从全局和局部角度分析伦敦市路网的时空相关性。研究结果表明:伦敦市路网存在着显著的时空正相关,并且这种时空相关性具有时间动态、空间异质等特点,同时揭示了伦敦市时空自相关分布状态以及其变化趋势。通过与CCF指数的对比验证了LSTACFA的合理性和准确性。     

基于效率和时空资源的交通网络可靠性评价分析

为准确评估交通网络运行质量和设置合理性,本文以北京永乐店镇路网为例,从路段视角出发将网络效率、时间资源和空间资源作为三个评价维度,选取速度偏差率、高延时运行时间比和常发拥堵路段里程比作为评价指标,采用实地调查和Vissim软件仿真相结合的方法得到路网交通流运行数据,结合地理信息系统将路网可靠性和道路属性进行匹配,能够准确表达交通网络不同路段可靠性的空间分布特征。通过计算改进值、传统值和标准值间的欧氏距离、线性拟合及SSE证明了该方法准确有效。结果表明：本方法对于高等级道路和中长路段的SSE可以分别下降46.5%和56.5%;路网可靠性与速度偏差率、高延时运行时间以及常发拥堵路段里程的相关系数分别为0.771、0.886、0.829,速度偏差率和路网长度之间相关系数最高可达0.83,计算结果和实地调查数据吻合。研究表明：基于效率和时空资源分析整个交通网络可靠性,可以用于评价交通网络的运行质量及路网设置的合理性,该方法对简化可靠性评价流程、提高评价准确度具有实际意义。     

北屯市道路交通系统抗震可靠性的分析

为了达到现代化城镇道路交通系统的抗震减灾目标,依据网络可靠性分析理论,以新疆新兴城市北屯市的道路交通网络模型为研究对象,采用道路单元可靠性分析方法,分析了北屯市现有道路的抗震可靠现状,并在此基础上采用蒙特卡罗随机模拟技术,以医疗救护系统连通可靠度为评价指标,计算了不同烈度下交通网络中各个节点与医疗救护点间的连通可靠度,找出了城市交通网络系统中存在的薄弱环节,并有针对性地提出了一些建议,可为北屯市道路交通系统的防震减灾规划提供参考。     

城市道路交通拥堵的模糊神经网络评析

以城市道路网络的拥堵状况为研究对象,运用模糊层次分析以及神经网络理论构建城市道路交通拥堵的模糊神经网络评价模型.以层次分析为准则,从微观层、中观层、宏观层等方面建立道路交通拥堵三层评价指标体系;利用模糊一致性判别矩阵界定道路交通拥堵评价因子综合权重,基于BP神经网络构建了道路交通拥堵的模糊神经网络评价模型,并对道路交通拥堵评价区间进行阈值确定,将道路交通拥堵评价集界定为严重拥堵、中度拥堵、轻度拥堵、较为畅通、畅通等5个等级.以2016年上海市20个交通小区的道路交通拥堵数据为样本进行实例分析,结果表明该方法的可行性以及有效性.      

地方道路网行程时间可靠度的计算

路网行程时间可靠度是有效评价道路网功能的重要指标之一．在给出行程时间可靠度概念的基础上，分析了影响地方道路网行程时间可靠度的因素，提出了计算地方道路网行程时间可靠度的蒙特卡罗法，并通过算例验证了方法的合理性和适用性，研究结果对评价路网功能，优化和调整网络结构提供了重要依据．     

一个基于合理性分析的路网可靠性定量评价方法

基于土木工程的可靠度理论，结合道路的网络特征和人们的出行特点，提出了基于合理性分析的路网，可靠性和节点重要度的量化评价方法，通过对某城市道路网四种基本形式的，可靠性和瓶颈单元实例分析。阐明了该方法的合理性和实用性。     

基于对数正态和分布的路径行程时间可靠性模型

建立合理的路径行程时间可靠性评价模型,对于准确评价路网运行状态具有重要意义.根据对数正态随机变量之和的概率分布特性,建立了路径的行程时间可靠性评价模型.首先,通过曲线拟合,建立了路段行程时间的概率分布模型,结果表明对数正态分布的拟合效果最佳;其次,利用统计学理论,分别考虑路段相关和路段独立两种情况,建立了基于对数正态和分布的路径行程时间可靠性评价模型;在此基础上,对北京市西三环路径进行了实例分析,以检验模型的准确性.研究结果表明:模型能够准确的评价路径的行程时间可靠性;且路段之间存在弱相关关系,最合理的路段相关系数取值为0.2-0.3.     

基于效能分析的网络可靠性评估模型

为了实时有效地评估现实网络的可靠性,针对目前可靠性分析方法大多基于静态模型的问题,提出了一种基于效能的网络可靠性评估模型.在使用Weibull函数表示故障率模型的基础上建立了链路和节点效能的时变模型,并根据求解全网可靠性的一般方法得到整个网络的时间效能模型,通过网络效能的变化动态评价网络的可靠性.实验仿真结果表明,该网络效能模型在可修复系统与不可修复系统中能够客观描述网络效能随时间的变化.随着时间的增长,对于故障率时不变系统,网络效能将趋于稳定值;而对于故障率时变系统,网络效能将趋于0.时变故障系统模型更加适合于实时的网络效能分析,为网络可靠性的分析提供了更加有效的方法.     

大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估模型设计

大数据中网络节点拓扑结构复杂且具有明显的不稳定性,当前网络节点拓扑不稳定性评估模型大多依据社会网络分析方法理论,从不同角度表示具有不同拓扑结构特性的网络元件,获取的评估结果不充分、不可靠。为此,提出一种新的大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型,通过节点收缩法对大数据中网络节点重要性进行评估。针对大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估,结合风险函数丰富熵的内涵,将事件的风险函数在效用系数空间中的平均值看作网络的效用风险熵,依据得到的效用风险熵对效用风险熵权重进行计算。将节点收缩法和效用风险熵权重结合在一起,重新考虑权重的影响,给出新的大数据中网络凝聚度,得到大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型。实验结果表明,所提方法评估可靠性很高。     

基于效能模型的电力通信网可靠性研究

电力通信网犹如电力网络的神经系统,而可靠性对电力通信网又至关重要。针对电力通信网可靠性的重要性,提出了基于效能的可靠性评估方法。首先,建立了电力通信网络的效能模型,实现了对电力通信网网元及网络的效能模拟。然后,依据效能与可靠性之间存在的数学关系,利用所建模型中网络效能的实时变化来间接地反映网络的可靠度变化。仿真结果表明,文中所建效能模型对网络及网元效能具有很好的模拟效果,能够客观地模拟和反映网络效能随时间变化的规律,进而实现了对网络可靠度估的有效评估。