复杂网络上的演化博弈研究

在自然界和人类社会中,合作行为是普遍存在的.如何理解自私个体之间合作行为的产生和维持吸引了来自各领域科学家的注意.目前,演化博弈理论被认为是研究合作行为的一个最有力的手段.随着复杂网络理论的迅速发展,复杂网络上的演化博弈受到广泛的关注.本文拟就复杂网络上的演化博弈研究做一综述,并对未来的研究提出展望.     

一种超网络演化模型构建及特性分析

现实世界的很多超网络比如科学家合作超网络,演员合作超网络,WorldWideWeb（WWW）以及引文超网络都具有超边的增长和优先连接机制.基于这个原则,本文构建了一种超网络动态演化模型,并介绍了这个模型的一些基本拓扑性质,如节点度、节点超度、超边的度等.在此演化模型上重点理论分析了超度分布的特性,并进行了仿真实验,发现随着网络规模的增大,这个超网络动态演化模型的超度分布遵循无标度的特性.     

北京、上海和广州地铁网络演化分析

地铁网络是由轨道线路和车站组成的复杂网络,本文借助复杂网络理论研究地铁网络的特性与演化特征。通过引入5个网络特征参数,以北京、上海和广州的地铁网络为研究对象,分析了这三个城市的地铁网络演化特性,并基于研究结果分析了演化规律,从网络拓扑的角度分析了地铁拥挤的现象。研究结果对城市地铁未来的发展建设提供了理论依据。     

具有无标度特性的港口网络演化模型

针对现实港口网络自身的结构特征,提出一个具有无标度特性的港口网络演化模型.在经典BBV加权网络模型的基础上,通过引进三角连接结构,研究了三角结构的演化机制对无标度模型结构特性的影响.仿真结果表明,该港口网络的度和强度都服从幂率分布.港口网络的平均簇系数与度的函数关系服从幂率分布.仿真结果表明三角结构的演化机制能够显著的提高网络的聚类系数.     

动态短信通信复杂网络演化模型研究

为了深入理解手机短信通信网络的演化规律,通过分析手机短信通信网络生长过程的特点,研究了已有复杂网络演化模型刻画短信通信网络生长过程的不足,从而建立了短信通信复杂网络的动态演化模型.该模型在考虑网络动态增长的同时,兼顾了网络内部边的动态演化以及节点的退出,更细致、真实地刻画了短信网络的动态演化特性.实验结果显示,该模型所生成的网络规模表现出有增有减的动态演化过程,与现实情况相吻合,能够更加客观地模拟与刻画短信复杂网络的特征与演化状况.     

基于搜索效率的复杂网络多模型并行演化分析

很多真实的复杂网络呈现无标度性．但是,这些网络为什么在增长过程中遵从优先连接规则？现有研究尚未给出有力的解释．一个合理的猜想是：这些网络如果不遵从优先连接规则,则将处于不利的地位．为证实这一猜想,采用搜索效率作为评价指标,量化评价不同演化模型的优劣．首先提出一种新的复杂网络并行演化模式,使得同一网络中不同的局部遵从不同的演化模型,从而在统一的基础上比较不同演化模型搜索效率的优劣．以BA无标度网络、WS小世界网络和随机网络为基础,构建了异质复杂网络．其次,采用随机游走搜索策略和DS最大度搜索策略,比较遵从不同演化模型的异质子网的搜索效率,力图解释复杂网络中演化模式同质化的原因．实验发现一种“信息壁垒”现象,即处于劣势的网络模型,其所属节点很难被其他模型的节点访问到．实验结果表明：对于以搜索为重要功能的复杂网络,无标度网络具有最强的适应性,从而在一定程度上解释了无标度现象在众多现实复杂网络中存在的原因．     

工业共生网络演化的小世界性及稳定性分析

分别以丹麦Kalundborg市和中国贵糖集团为例,运用复杂网络理论研究了自主实体共生和复合实体共生网络演化过程中的小世界性及其稳定性问题.研究表明:无论是自主实体共生还是复合实体共生其共生网络演化过程均呈现小世界性不断增强特征;在动态选择性连续点攻击方面,自主实体共生较复合实体共生具有更强的攻击耐受性,而在动态选择性...     

BBS用户回复网络的演化模型研究

结合复杂网络理论,首先利用获取的真实BBS论坛数据信息构建有向BBS用户回复网络,并分析日增节点数、日增边数、新用户发表原帖数、新用户获得回帖数、节点择优选择概率等的演化规律.其次,提出新的网络构造模型,并进行数据仿真.仿真结果表明,仿真网络的网络结构熵、度分布的演化规律与真实网络基本吻合,在一定程度上能够证明研究方法的正确性,也能解释真实BBS网络的演化规律,具有一定的现实意义.     

利用链路预测推断网络演化机制

直接建立演化模型推测影响网络演化的因素是目前研究网络演化制的常用方法,但由于可供比较的结构特征量太多,不同的模型之间难以进行定量化的比较.链路预测是指利用网络的结构或者节点的属性息预测未产生连接的两个节点间产生连接的可能性.其本质是挖掘网络产生连边的原因和驱动力,这同时也是网络演化模型所关的问.实际上,一个演化模型原则上都可以对应于一种链路预测的算法.因此,助链路预测的理论框和评方法可以定量化地对不同演化模型所对应的链路预测算法进行评,从而间接地对演化模型的表现进行定量比较.本文首先绍于节点接近性的链路预测方法,然后讨论利用链路预测推测网络演化制的本框.在以中城市航空网络为例的实证分析中发现,当单独利用结构(共同邻居数目)和节点属性(地理位、人口、GDP和第三产业产值)作为定义接近性的因素时,于共同邻居的算法预测准确度最高,暗示网络演化主要受结构因素影响,其次才是外在因素.而将四种于节点属性的算法与于结构的算法耦合进行计算时,共同邻居配合第三产业产值效最好,与偏相关分析和因分析的结论一.本文为研究网络演化模型供了全新的视角和分析工具.     

复杂网络上博弈行为演化的合作激励

通过引入人类社会组织的激励机制,研究网络初始状态存在少量合作者时的囚徒困境博弈行为演化,着重探讨激励机制在网络结构作用条件下对群体合作行为产生的影响.首先从理论层面分析当方格网上存在一个合作者时,合作行为演化形成合作者聚集结构的激励条件;然后采用仿真实验方法研究方格网、规则小世界网络和异质小世界网络上随机分布少量合作者时,激励机制对合作行为演化的影响.研究发现,激励机制在不同的网络结构上总体表现出对合作行为演化的促进作用.但是在方格网和规则小世界网络上,由于节点度的同质化效应,针对合作行为的激励有时不一定会产生更好的合作状态,甚至可能起到负面的效果.     

城市轨道交通客流加权复杂网络分析

本文以上海轨道交通网络为例,使用复杂网络理论构建拓扑网络并以断面客流为权重分析了节点强度、加权最短路径等指标及其分布规律,定量计算各个站点对于蓄意攻击的脆弱性,以鉴定对网络连通度影响最大的关键站点.仿真结果表明,上海轨道交通网络节点强度服从幂律分布,网络加权平均最短路径长度较大,连通性有待提高.面对蓄意攻击时,上海火车站、曹杨路和镇坪路作为关键节点对网络效率和网络最大连通子图的影响都较大,应在运营中加强保护.     

城市轨道交通发展的定量解析方法

应用计量经济学原理，在城市轨道交通发展相关影响因素分析基础上，构建了城市轨道交通发展的宏观定量分析模型．该模型可以描述城市经济、投资，以及城市轨道交通路网扩展之间的互动关系．依据上海市过去10年的数据和确定的外生与虚拟变量值，应用该模型对上海市近期城市轨道交通发展情况进行了实例分析．     

基于点线面要素的轨道交通线网规划研究

在城市群轨道交通线网规划研究中,为了加强交通基础设施建设,加快城市群的协调发展,特针对城市群的轨道交通的区位特征,运用交通区位理论,提出了节点重要度法与点线面要素层次分析法融为一体的城市群轨道交通规划的新方法。该方法对进行城市群轨道交通线网规划,推动区域经济协调发展具有一定的现实意义。     

城市轨道交通噪声分析与降噪措施的研究

针对目前日趋严重的城市轨道交通产生的噪声污染问题,结合某一高架轻轨结构实例,首先对该高架轻轨线路的噪声进行了预测分析,然后根据该例实际情况设计出适合的声屏障降噪,并进行降噪分析.结果表明当列车以100 km/h的速度驶过,对于距离20 m处的一建筑物各层的瞬时噪声级都达到近90 dB(A),并且与高架桥高度水平的层高处噪声级最高.当采用隔声式声屏障进行降噪后的噪声分析得到,底层的降噪效果最明显,随着建筑物高度的增加,降噪效果有所降低.     

基于数据仓库的城市轨道交通客流分析

针对城市轨道交通客流数据量大、数据结构复杂、数据具有突发性强等特点,设计了专门用于城市轨道交通客流分析的数据仓库系统.详述了该系统的体系结构、关键指标;进行了联机分析处理,给出了NML客流预测模型,采用了Logit模型对收入进行了预测分析.该项目已应用于深圳地铁交通运营企业中,为优化轨道交通企业的运营组织提供决策支持.     

石家庄市轨道交通合理线网规模匡算的研究

从城市的交通需求以及线网的覆盖面和服务水平两个方面,对石家庄市轨道交通的线网规模进行了匡算.并结合石家庄市的实际情况,通过对比和分析各种匡算结果,提出了石家庄市主城区轨道交通近期和远景线网规划的合理规模.     

上海市轨道交通客流量的公交导向开发影响因素分析

采用了上海市域范围内轨道交通站点层面的数据,运用多元回归方法,检验并确定了影响上海市轨道交通客流量的重要的公交导向开发(TOD)因素.结果表明站点影响区域内的公交车服务次数、公交车平均发车间隔、步行至最近公交站点的时间、轨道交通站点的出入口数量以及站点周围是否有停车场等五个变量对轨道交通的客流量具有显著影响.尤其是,公交车服务次数和平均发车间隔这一对看似矛盾的因素恰好表明了接驳型公交服务的增加对轨道交通客流提高的重要性.此外,提出了具体的政策建议,以期用来指导城市和交通开发的实践活动.     

城市轨道交通发展模式的探讨

简单回顾了欧洲先进城市轨道交通系统的发展过程,探讨了在我国发展中等运量的综合轨道交通系统的总体思路     

一类城市轨道交通系统的鲁棒稳定性分析

对既具有范数有界不确定扰动又含有脉冲扰动的一类城市轨道交通系统的稳定问题进行了分析。在给出该系统鲁棒稳定定义的基础上,应用李亚普诺夫函数法导出这类不确定城市轨道交通系统鲁棒渐近稳定的充分条件。最后,通过数值示例验证所得充分条件的正确性。     

面向运营安全的城市轨道交通线网性能综合评价

为了掌握表征城市轨道系统线网性能的关键指标,给出合理的评价模型,准确获取系统运营安全状况,面向城市轨道交通系统运营安全研究了其线网性能的综合评价问题。通过对城市轨道系统历史事故进行统计分析,构建了面向车站、线路、线网三个不同层次的评价指标体系;运用三角模糊数改进的TOPSIS的评价方法,基于指标集进行综合评价;并结合实际数据,针对评价结果对城轨系统进行分析。研究结果表明：建立面向运营安全的城市轨道交通线网性能综合评价指标体系,运用改进的TOPSIS评价方法,将定性问题定量化,不仅有效反应当前的安全运营水平,而且减少了因为人的主观因素对决策结果产生的影响,提高了城市轨道交通安全评价的科学可靠程度和可信程度,为有关部门和城市轨道交通的安全管理者提供有效的决策支持。