基于连通能力的区域公路网的连通度研究

由于受公路技术等级、功能差异和地区经济发展不平衡的影响,传统连通度和模糊连通度的计算方法很难真实反映区域公路网的连通状况.基于公路适应交通量、公路重要度和节点重要度对连通能力的影响进行分析,分别对节点连通度和网络连通度的定义做新的描述,提出区域公路网连通度的计算模型.通过实例表明,考虑连通能力的区域公路网连通度计算模型不仅能真实反映区域公路网的结构性能,而且还可以对节点连通度进行排序,深化了连通度的内涵,有助于为区域交通规划提供决策参考.     

基于混合模型的复杂信息系统节点重要度评估

定义复杂信息系统的拓扑结构和基于连接度、介数特性的节点结构重要度。综合考虑节点的结构重要度与功能重要度,提出基于节点脆弱性权值的复杂信息系统节点重要度评估混合模型及算法。实验算例表明,该方法融合复杂信息系统中的各项风险要素和结构属性,能进一步有效区分网络中的节点重要度差异,可作为大规模复杂信息系统节点重要度评估的理论基础。     

基于加权复杂网络的公路网等级结构划分

为划分公路网等级,引入复杂网络理论,采用对偶拓扑方法,将公路路线按照路名抽象为节点,考虑路段流量和贯穿度计算节点权重,并基于重力模型得到加权邻接矩阵,通过Matlab编程计算节点重要度指标、紧密度指标、介数指标,采用变异系数法计算节点综合指标权重,以规划年路网总里程为控制量筛选得到满足里程要求的节点;最后对所筛选出的节点采取模糊聚类,进行公路网等级划分.研究结果表明:应用复杂网络理论进行公路网等级划分,不仅能够得出各等级公路里程,并且能够得出各等级公路的空间分布情况,为未来公路网等级的提升提供参考.     

城市群多模式交通网络结构韧性分析——以关中平原城市群为例

为分析城市群多模式交通网络应对攻击时的韧性变化特征，该文基于复杂网络理论和韧性城市理论，构建了考虑吸收能力、缓冲能力和可恢复能力3个维度的网络结构韧性评估模型，并通过空间向量模计算网络结构韧性值。基于关中平原城市群城际公路、铁路客运数据构建了城市群客运网络，并借助空间网络分析工具ArcGis和Ucinet探讨城市群多模式交通网络的拓扑特征；考虑节点位置及其与周边地区交通的联系，提出了基于节点重要度的典型节点选取方法。结果表明：典型节点受到攻击后，网络的缓冲能力都处于较低状态，尤其是蔡家坡站点失效后，网络缓冲能力下降到0.388 9;节点度大的站点失效后，网络恢复到正常状态的能力差；普铁站和高铁站失效后对网络结构韧性的影响远大于公路客运站；结合典型节点特征和模拟结果，可针对性地提出网络结构韧性提升建议。     

基于m阶邻居节点的复杂网络关键节点评估

基于无向无权复杂网络理论,提出一种基于m阶邻居节点重要度贡献的节点重要度评估方法. 在综合考虑了节点自身的属性,节点在网络中的位置以及m阶邻居节点的度重要度贡献和介数重要度贡献后,提出m阶邻居节点重要度贡献系数矩阵概念,建立评估模型. 通过实验并和其他算法结果进行对比分析,表明所提出的评估方法具有可行性和更高的精确性. 当m的取值接近网络的平均路径长度时,节点的重要度评估趋于稳定,可有效提高评估效率.     

网络环境下公路节省时间效益的测算

为准确评估公路网的营运经济效益,选取最具影响力的指标因素即节省时间效益,作为测算对象.基于路网与单路时间效益测算方法的对比,提出了公路网按节点选择、路径选择、节省出行时间价值的时间效益计算方法,并以张家口市公路网为实例,验证了该算法的有效性.结果表明:该方法改进了以往研究中只计算单条路段的节约时间价值的弊端,重点分析了组成路网的各条路段间的时间节约模型计算方法；其中节点选择模型以人口、生产总值、公路客货运量为节点重要度计算指标,更能充分真实的反映张家口市路网各节点的区域特征；路径选择模型考虑出行者行为偏好,使得出行者的个人意愿从理性的角度得到满足,更符合实际情况且简单实用；基于节点重要度计算和最优路径选择,利用路段特性函数计算时间价值,充分考虑了路段与路段之间效益的影响,更显合理；路网节约时间效益测算方法更符合公路建成路网的运营状况,该方法可为公路网营运后评价提供理论支持.     

信度函数在复杂网络节点重要性评价中的应用

针对复杂网络中重要节点的识别问题,提出了一种基于信度函数复杂网络中识别节点重要度的方法;回顾了信度函数、复杂网络相关理论知识及节点重要度相关算法,建立了基于信度函数的节点重要度识别模型;通过建立辨识框架,把节点相关属性转换为信度函数,利用证据理论组合规则进行融合,得到节点的综合属性信度函数值并将其转换为单一数值,进而提到节点的排序结果;实例分析表明,所建立模型有效克服了相关单一节点重要度算法的局限性问题,具有合理性与有效性,可进一步推广。     

基于公平性的干线公路网布局方法

为缩小由于公路网布局而引起的区域发展差异,均衡公路网布局中各个区域的发展机会或条件,从公路交通资源分配的公平性和公路网布局结构的均衡性的角度,对传统的节点重要度模型进行了改进,将公路网公平性指标作为评判节点重要度的标准,利用各个区域公平性指标发展贡献度的正负值对原始节点的重要度进行修正,提出基于公平性的干线公路网布局方法.研究结果表明:通过基于公平性的干线路网布局优化方法改进模型计算出的各节点重要度值,可以改进模型的布局优化,使路网节点层次的划分更加分明;加入社会公平性指标的节点之间的重要度能较好体现各个节点之间的公平性发展,并且各个节点之间的通达性、集聚性也得到了较好的改善,为适应未来区内经济社会发展的需要奠定了基础,为以后的布局优化提供参考.     

基于节点重要度的公路运输站场建设序列

针对传统方法确定公路运输站场建设序列的不足，提出基于节点重要度分析的公路运输站场建设序列确定新方法。利用层次分析法确定权重来计算运输节点的重要度指数，根据运输节点处公路运输站场需求将节点重要度指数修正为节点处公路运输站场需求指数，通过对公路运输站场需求指数，采用循环比较法得出公路运输站场的建设序列。运用该方法对广西玉林市所辖6个区县的11个公路客运站建设项目进行新的排序，所得建设序列更符合各运输节点对公路运输站场的需求。结果表明，基于节点重要度的公路运输站场建设序列优化方法优于经验判断法，是一种新的公路运输站场建设序列确定方法。     

复杂网络度分布特征研究

考察了复杂网络的不同模型,研究了在节点度总数不变条件下产生无标度现象的可能性。通过对OW S(择优W S)模型的提出和仿真,肯定了择优机制对形成网络节点度渐近分布特征的作用,并进一步指出,网络演化中进出择优机制的差异可能对其度分布特征产生重要影响。     

基于节点重要度动态评估的复杂网络级联失效分析

级联失效前的评估和检测是预防和控制级联失效现象的关键,对充分把握整个网络系统的稳定运行至关重要。为深入探究级联失效传播过程的内在机理,提出一种考虑网络动态特性的节点重要度评估模型;在此基础上,采用一种更符合真实复杂系统的非线性容量负载模型,利用该模型进行不同攻击策略下的级联失效仿真,以网络的最大连通子图比例为测度量化网络抵御级联失效的抗毁性,仿真结果表明,节点41所在的广安市与节点55所在的重庆市,无论是在静态节点重要度评估,还是动态节点重要度评估下,均是成渝铁路网络中最关键的节点;此外,不考虑级联失效情况下,在网络的静态拓扑结构中,节点的度中心性更能代表节点的关键程度;而在动态的网络拓扑结构中,节点的介数中心性更能代表节点的重要性,与度值攻击相比,采用重要度攻击策略能以更快的速度击溃网络;考虑级联失效情况下,与其他攻击策略比较,采用重要度攻击策略时,在级联失效的作用下,仅攻击2个节点,网络便会迅速崩溃,验证了节点重要度动态评估模型的有效性;同时探讨了网络在不同模型参数下抵御级联失效的抗毁性,实验结果表明,在一定范围内提高负载系数、容量系数可以有效提高网络抵制级联失效的抗毁性;受网络拓扑结构和攻击策略的影响,需设置较大的节点容量,来预防网络的级联失效。     

基于介数影响矩阵的通信网络节点重要度评价方法

针对网络节点重要度受到多因素影响的问题,提出了一种基于介数影响矩阵的重要度综合评价方法。该方法依据网络拓扑结构对传播重要度的影响,采用节点介数作为基础重要度指标,刻画了节点对最短路连通的控制能力,然后综合考虑各节点间的节点度、距离、最短路径等因素的影响,描述了节点度、位置和连通分支的差异;通过引入距离衰减控制影响的强弱,给出了直接与间接影响间的差异,最后结合提出的基于贡献的介数计算，实现了对节点重要度的客观评价。     

基于节点重要度的客运专线旅客列车开行方案

将节点重要度的概念应用于列车开行方案的计划制定,通过节点重要度评价指标的计算,建立了客运专线沿线城市的节点重要度三级层次结构,在此基础上提出将一级节点作为列车始发终到起迄点、二级节点采取不固定间隔式停站、三级节点采取低等级列车"站站停"的服务方式建立了列车开行方案的多目标数学规划模型,利用lingo编程求解,实现了列车开行方案的停站优化算法.结合武广客运专线的本线列车开行方案制定,对本算法进行了验证.     

Markov过程对一类改进BA模型度分布的分析

提出对原始的BA模型进行修正,使得模型中原始节点的度分布都不为0,同时每个原始节点被连接的概率都不为0.改进了复杂网络度分布概率的统计定义,将原始节点和时间概念都考虑在内,使度分布的定义更加符合实际.用Markov过程对修改的BA模型度分布进行分析,得出能描述度分布随度值和时间演化的矩阵方程,并做出模型的度分布对数关系的数值模拟图.     

带有邻居度信息的容量负载模型下电网级联故障研究

考虑节点及其邻居节点的度值信息,本文提出了一种全新的节点容量负载模型,并将其应用到美国西部电网等电网级联故障研究中。通过高负载攻击(HL攻击)和低负载攻击(LL攻击)2种方式来攻击电网,仿真实验表明,与传统的基于节点度的容量负载模型相比,改进负载模型的电网具有更好的鲁棒性和抗毁性。通过对受攻击节点的邻居度值和与其本身度值之比的研究,分析了本文所提容量负载模型可以减小网络级联故障规模的原因。     

多维约束下指挥网络节点重要度的评估方法

针对一般节点重要度评估方法没有考虑指挥体系网络自身运行机制及与外界交互的问题,从拓扑结构、作战任务、指挥方式、节点属性4个维度研究指挥节点的重要度评估方法。考虑节点在拓扑网络的全局和局部重要性给出结构重要度计算方法,基于任务分解和节点功能子集的形成给出作战任务对节点依赖度计算方法,通过删除节点对指挥质量造成的影响给出指挥方式对节点依赖度计算方法,并给出基于区间数的节点属性重要度的计算方法。最后提出指挥节点的综合评估方法并设计了具体案例,得出节点在四维约束下的重要度定量评估数据。结果表明,同一节点或结构重要度相同的节点在不同任务和指挥方式下综合重要度差异明显,与单一方法相比,提出的综合算法所得数据能更全面反映指挥节点的重要程度,说明该算法具有优越性。     

基于交通仿真的雾霾天气后高速路网消散

为提高雾霾天气后高速路网运行效率,研究了收费站节点放行策略与路网运行效率的关系.首先,将区域高速路网中的收费站作为节点,综合考虑节点空间重要度、功能重要度、位置重要度等因素建立节点优先度计算模型;其次,根据计算得到节点优先度值来确定恶劣天气后节点恢复交通分批放行的优先级;进而采用VISUM宏观交通建模与VISSIM微观...     

基于核心继承树的软件网络特征量的研究

基于继承树的思想对软件网络进行了重新定义,提出了基于核心继承树的软件网络模型,并对其特征量进行统计分析.结果发现:核心继承树内部节点在软件的功能性和结构性方面都起着重要的作用,核心继承树内部节点的核数和度之间存在着线性关系,核心继承树内部节点的聚类系数和度、核数间存在着幂率分布关系.利用继承树网络模型去发现大规模复杂软...     

有先行者优势的确定性网络

提出了一个确定性网络模型.模型考虑了新生成节点有不同的强弱状态,用节点度刻画节点的强弱,即强节点的度比较大.通过解析计算,得到了网络的特征系数,其特点是幂律度分布、大集聚系数和幂律簇度相关性,即模型生成了一个无标度层次网络.认为网络是无标度的是由于其生成方式上的特点,越早生成的节点拥有的度越大,这与BA(Barabási-Albert)无标度网络生长方式相似.如果节点度代表了个体拥有的资源、能力及社会关系等,那么越早生成的节点度越大,恰好对应于占先策略,即先行者优势.     

基于邻居系数的聚集度可调无尺度网络建模

针对聚集系数未涉及间接邻居连通性和无法正确描述大节点度网络节点的问题,提出聚集度的新度量-邻居系数,并基于其统计意义提出邻居系数网络模型.邻居系数从邻居演化的角度描述聚集度,定义为网络节点的间接邻居也是其直接邻居的概率,分析表明邻居系数可有效地描述各种网络节点的聚集度.邻居系数模型是通过引入局域连接这一邻居演化机制对Barabási-Albert(BA) 无尺度网络模型的扩展.仿真结果表明邻居系数网络模型既具有可调的聚集度,又保持节点度的幂率分布.