基于拥堵辨识的城市路网优化模型

为了改善道路交通拥堵状况,在分析城市道路网络交通拥堵博弈关系的基础上,建立了以交通拥堵程度为下层决策目标、经济费用为上层决策目标的城市路网优化双层规划模型.上层模型以管理者对路网运营成本投入最优为目标,下层模型力求路网的出行效率最高,针对该模型提出遗传算法求解流程.以南京市某区域道路网络为例进行分析研究,结果表明:优化后的路网效能优于原始路网,路网运行速度、服务水平均有提升;维护费用及延误均下降.双层规划模型主要针对路网中道路等级低、饱和度高的路段进行改造升级,在一定投入费用范围内实现路网交通拥堵与投入费用的最优平衡关系,能够为路网优化决策提供参考.     

城市轨道交通网络鲁棒性分析

为保障城市轨道交通运输网络的安全运营,使城市轨道交通网络改、扩、建优化策略更具有针对性,提升网络抗毁能力。通过复杂网络理论构建城市轨道交通网络路网模型,该模型引入虚拟换乘边概念,便于准确地描述网络中边的权重,并通过提出改进的边权函数以及交通流动态分配原则,建立了网络级联失效模型。以郑州市城市轨道交通网络进行了实证分析,结果表明:改进后的城市轨道交通网络级联失效模型能更为准确地仿真网络级联失效过程;网络在选择性攻击和随机性攻击下选择性攻击网络所呈现的鲁棒性较差。可见对于城市轨道交通网络优化时,应该重视提升关键节点的鲁棒性,实现网络高效运转。     

基于WGN算法的城市路网拥堵路段诊断分析

为了分析城市道路交通拥堵问题,利用WGN(weighted Girvan-Newman)算法从中观路网结构角度出发,以道路网络的结构性质为依据,通过模块度分析对城市道路网络进行组团划分,找出路网结构中的关键性路段,再以小区间OD(origin-destination)量作为权重,根据路段加权后的介数值判断路网中的拥堵路段,为后续的交通规划和研究分析做铺垫。结果表明:诊断出的拥堵路段与实际交通运行情况吻合,说明路网结构不合理是造成道路供给不均衡的重要原因。可见,研究结果可以对规划路网的潜在问题做出预判,并及时采取措施缓解拥堵。     

太原市城西路网更新调整研究

结合太原市城西路网调整规划,在对城市道路进行分析、调查的基础上,借鉴国内外先进理念,对片区道路网络如何融入主城、区域内部路网的布局调整、优化以及旧城区的改造等进行研究,力图实现旧城区城市道路的调整与更新。     

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。     

基于复杂网络的城市路网可靠性分析

为分析城市路网中线路的重要程度,采用对偶拓扑方法,将路段抽象为节点,将交叉口抽象为网络边,对实际路网进行拓扑结构转换。应用复杂网络节点度、边介数等特征指标及网络可靠性指标评价城市路网结构特征。最后,分别在蓄意攻击和随机故障条件下,对济南市区路网的连通可靠性进行了实证研究。     

基于标准结构熵的Internet健壮性研究

针对Internet路由级拓扑所呈现出的高度有序的问题,根据香农信息熵的基本原理,并利用CAIDA提供的数据,计算了Internet网络结构熵和标准结构熵·并通过仿真实验,计算了Internet在受到随机攻击和有针对性的恶意攻击的情况下,其服务效率、平均最短路径和标准结构熵的变化,从而指出Internet的拓扑呈现出无尺度特征是影响其健壮性的主要因素·实验结果表明,Internet具有无尺度特性,随机攻击对其影响较小,而少数集散节点遭受恶意攻击时,Internet将会受到较大的影响·     

网络失效条件下的北京市城市道路交通网络统计特征分析

为获知城市道路交通网络的结构和网络特性,根据实际的拓扑和交通流数据,采用原始法进行建模,将路口抽象为节点,将路段抽象为网络的连边,构建城市道路交通网络模型。通过MATLAB和pajek计算,分析了道路抽象、基础设施和动态交通3种网络的统计特征。对基础设施和动态交通网络的强度分布的分析,证实了北京市城市道路网络中的这两种网络均为无标度网络;通过计算基础设施网络的节点强度和介数等特征指标,获知了北京市城市道路的重要路口和路段。最后,仿真分析了3种网络在不同网络失效条件下的重要统计特征,结果表明北京市城市道路基础设施和动态交通网络既具有鲁棒性又具有脆弱性。     

公共交通网络的复杂性及其优化——以宝鸡市为例

为了减缓城市交通拥堵,改变城市公交线路规划不合理的状况,采用复杂网络的分析方法研究城市公交系统,构建公交网络模型,分析公交站点中心性、公交路段中心性、公交网络聚类特性、小世界性、集团特性和抗毁性等重要指标。以宝鸡市公交网络为例,基于Space L方法构建宝鸡市公交网络模型,用节点度和节点介数衡量站点的重要性,用边介数衡量公交路段的重要性,用聚类系数、最短路径衡量公交网络的复杂网络特性,采用GN算法对公交网络进行了社团划分。采用随机和突发2种策略对网络进行了攻击,验证公交网络的鲁棒性。研究结果表明:宝鸡市公交站点网络和大多数公交网络一样具有幂律分布特性,该网络可划分为11个明显的社团;该网络对于随机攻击具有较好的鲁棒性,对于基于度的蓄意攻击具有较大的脆弱性,和全国大中城市相比,宝鸡市公交网络的集团化程度较低。据此提出优化公交网络的方法,对关键站点实行分流,对关键路段实行绕行,根据社团划分和网络整体结构优化公交路网,建设智能公交系统,规划城市建设,研究结果可为宝鸡市交通线路规划和城市建设提供理论依据。     

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。     

三峡库区万县市城市道路网络发展变化的研究

根据１９５６，１９８３和１９９１年万县市城市道路网络拓扑图，运用连接度、环通度等指标研究该市城市道路网络的发展变化及存在的问题。结果表明：它的发展受到经济条件和地形因素的制约，现在已形成几个重要的交通集散中心；这３年中，１９５６年网络结构最复杂，１９８３年最简单，但都存在物流和客流运动不畅的问题，并且影响生态环境。三峡工程将对该市城市道路网络的发展起良好作用。     

城市常规公共交通线网规划方法

为了适应城市公共汽车、电车组成的交通系统合理布局的需要，综合运用福莱特法（Fratar Method）、双约束重力模型法（Doubly—Constrained Gravity Method）和“逐条布设，优化成网”等方法，对城市常规公共交通线网进行规划。建立了城市常规公共交通线网规划体系，并成功应用于青岛市常规公共交通线网的规划实践。结果表明：在城市常规公共交通线网规划论证中，该方法能够优化主要区域的公共交通线路，满足市区内公共交通、市区外道路交通的多层次需求。     

Structural Fault Tolerance of Scale-Free Networks

The fault tolerance of scale-free networks is examined in this paper. Through the simulation on the changes of the average path length and network fragmentation of the Barabasi-Albert model when faults happen, it can be observed that generic scale-free networks are quite robust to random failures, but are very vulnerable to targeted attacks at the same time. Therefore, an existing optimization strategy for the robustness of scale-free networks to failures and attacks is also introduced. The simulation similar with the above proved that the so-called (1,0) network has potentially interconnectedness closer to that of a scale-free network and robustness to targeted attacks closer to that of an exponential network. Furthermore,its resistance to random failures is better than that of either of them.     

一种城市公交网络优化的新方法

本文介绍一种城市公交网络优化的新方法.它包括3个步骤:首先,用拓扑理论对城市公交网络加以精确表达;然后用专家咨询方法得到若干不同的方案,以避开不精确的数学描述;最后用计算机评价软件比较这些方案,经调整得到最优方案.本方法已实际应用于北京市公交网络的调整和优化,并取得了明显的经济效益.     

基于时间扩展网络的区域疏散公交路径规划

针对城市公交系统应急区域疏散路径规划问题,采用时间扩展网络建模技术对疏散公交路网进行了表达,进而建立了以疏散总出行时间最小化为目标函数的离散、动态疏散网络流模型,将公交网络的疏散路径优化问题转化为混合整数规划问题,并设计了启发式禁忌搜索(TABU)算法,用于快速求解公交疏散路径优化方案.最后,以长春市中心区路网为例,对公交系统的区域疏散问题进行了实证研究,着重对比了CPLEX9.0软件的精确求解与禁忌搜索算法的近似求解之间的性能差异.数值实验结果表明,时间扩展网络模型可以有效反映公交疏散系统的动态性,同时禁忌搜索算法能够在求解效率和求解精度上取得较好的折衷.     

轨道交通线网规划实施对地下水环境影响分析

结合西安市城市轨道交通线网与地下水层的关系,分析轨道交通线网规划实施对地下水补给、径流和排泄的影响途径.采用数值模拟方法,利用Visual MODFLOW软件模拟轨道交通线网建设对地下水流场的影响.结果表明:轨道交通线网对地下水的影响主要发生在潜水层,在该水层形成多个封闭的"井"字形区域,在一定程度上减少了含水层的过水断面,导致局部区域地下水位壅高,局部区域地下水位下降,在水位抬升区或水位下降区,潜水位的变幅仅为0～1.25m.     

高速铁路开通对长江三角洲城市群网络空间结构的影响研究

高铁开通提高了区域可达性,促进了要素流动,从而对区域产业发展和空间结构产生了重要影响。长三角城市群作为我国经济最发达、高铁密度最高的地区,研究高铁开通对其空间结构的影响具有重要的理论和实践意义。本文以长三角城市群26个城市为研究对象,通过构建城市间经济联系强度矩阵,运用社会网络分析方法从网络密度、中心性和凝聚子群等方面研究高铁开通其网络空间结构的影响。研究结果表明,高铁开通对长三角城市群网络空间结构起到了一定的整合优化作用,进一步完善高铁网络建设将有助于实现长三角城市群均衡发展。     

连云港市公共交通问题浅析

连云港市是我国首批列入对外开放的14个港口城市之一,以其丰富的旅游资源和重要的交通位置而闻名。但是,长期以来,城市的公共交通发展停滞不前,状况落后,陷入了“人”、“车”、“路”全面失调的困境。公交事业的发展,已不能适应城市建设的发展以及改革开放、搞活经济的要求。本文在调查研究的基础上,针对该市落后的公交状况及其成因进行了剖析、提出了该市公交发展的可行途径以及发展对策。     

基于累积信誉和路径递减的无线传感器网络可靠路由方法

在无线传感器网络中,某些节点会在路由数据时选择性转发数据包以节约自身能量;或者恶意丢弃某些数据以对网络进行破坏。这些路由节点的不良行为会使网络中传递的数据缺乏安全性;也使得网络变得不可靠,易受到各种攻击。针对无线传感器网络节点数据路由时存在不良行为的问题,提出一种基于累积信誉和路径递减的可靠路由方法。首先是根据统计学中负二项分布原理,对参与数据路由的节点进行信誉评价;并选取满足一定信誉条件的节点作为路由节点。然后通过路径递减方法对数据进行路由,目的是避免过多的中间节点,最后将数据包以可靠的方式通过最短的路径路由到目的地。实验测试结果表明所提方法在网络中存在恶意路由节点情况下,能够较好地提高数据包投递率,以及减少数据包到达目的节点的平均跳转次数,提高了数据路由的可靠性。     

软交换中的网络安全问题

随着向下一代网络的演进,电信网络会逐渐过渡到基于IP的分组核心网络。传统的电信网络由于它的相对独立,具有较高的安全性。作为下一代网络中的核心技术——软交换,由于其支撑业务的多样性以及开放的网络架构,将会面临更复杂的安全环境。本文提出了一种软交换中的网络安全解决方案。结合具体的实现,给出了软交换环境中网络安全相关部分的设计。