地铁建设对公交系统鲁棒性的影响北大核心CSCD

为提高城市公交系统的鲁棒性,制定了基于换乘的加边策略。以济南市公交-地铁复合网络为例,研究了网络的特性参数和鲁棒性,并提出基于换乘的加边策略提高网络鲁棒性。研究表明:复合网络具有小世界和无标度网络特性;网络在蓄意攻击下比随机攻击更具脆弱性;在介数攻击下,高度加边策略对网络鲁棒性提升较为显著,使网络瘫痪时被攻击站点比例提升50.46%;在随机攻击和度攻击下,高介数加边策略对网络鲁棒性提升较为显著,使被攻击站点比例分别提升23.35%和39.81%。     

食物链网络在顶点攻击与边攻击下的鲁棒性

研究了14个典型食物链网络对顶点攻击和边攻击的反应.考虑到食物链网络的能量传递特征,实验中引入了顶点介数攻击和边介数攻击.选用鲁棒性系数(使物种灭绝率达到50%的顶点移除比例)测量顶点攻击效果,发现对大多数食物链网络,顶点介数攻击的效果比顶点度攻击好.以相同边移除率为标准,对顶点攻击和边攻击的效果进行了测量,发现边攻击的效果明显优于顶点攻击.     

基于随机行走介数的级联失效模型

将随机行走介数引入级联失效模型,提出了基于随机行走介数的级联失效模型,该模型较基于介数的级联失效模型更加符合实际情况。为了研究该模型的特性,针对无标度网络和随机网络,运用仿真方法,将其与基于介数的级联失效模型进行了比较。通过对两组共4个无标度网络模型和两个随机网络模型的仿真,发现基于随机行走介数的级联失效模型的节点介数相对较小,不同节点间介数大小的差距也较小,并分析了得到上述仿真结果的原因。     

基于节点标号的Koch网络结构性质研究

针对正多边形Koch分形岛所映射成的Koch网络,根据节点接入网络的时间和位置信息给节点标号。在节点标号的基础上,研究网络的最短路由及计算最短路径长度;并分析网络的主要结构性质,如节点的度、度分布和累积度分布函数,以及网络的聚类系数、平均最短路径长度、度关联函数和介数中心性,得出结构性质的解析解。结果表明,所构建的Koch网络是无标度和小世界的;其聚类系数趋向于比较大的常数值;平均路径长度与网络节点数的对数呈正比关系,度相关函数、点介数和边介数都随节点度的变化而指数变化。     

中国民用航空网络的中心化及节点攻击比较

以中国民用航空(CAN)网络为研究对象,应用度、紧密度、点介数和流介数四个指标对CAN进行中心化处理,判断最合适的处理方法并认定CAN网络的主要节点.其中,点介数指标对CAN网络的中心化处理效果最好,中心化程度达到96.92%.最后得出结论,中国航空网络的前五中心节点按顺序分别是北京、上海、广州、乌鲁木齐、昆明.进一步地,采用节点攻击的方法进行了验证.     

基于天津市公共交通网络的复杂性研究

基于复杂网络理论对天津市公共交通网络的复杂性和抗攻击性能进行研究.通过引入节点的度与度分布、特征路径长度、聚集系数、介数、点权和边权等网络拓扑参数,对构建的天津市停靠站点、公交线路和公交换乘网络3种复杂网络进行分析.研究结果表明:3种网络模型都具有小世界特性,某些公交线路具有中转作用,部分停靠站点具有中枢作用;民众乘坐公共汽车出行一次,平均需要乘坐16.2站并换乘2.12次,平均需要的乘车时间为78.7 min.这说明天津市公交网络拓扑结构不甚合理,公交运输效率有待改善.按照鲁棒性的要求,提出了进一步改进和优化的措施.     

不同攻击策略下作战体系网络抗毁性研究

信息化条件下,作战体系网络抗毁性成为提升体系作战效能的重要研究内容。在分析作战体系网络结构以及常用抗毁性测度基础上,提出了基于自然连通度的复杂网络抗毁性测度;依据攻击方掌握信息程度的不同,将攻击策略分为随机攻击、恶意攻击和条件攻击策略3种,以及去点和去边两种攻击方式。在不同的攻击策略下,通过仿真分析探索了不同复杂网络结构与复杂网络抗毁性之间的规律。     

基于拓扑势的社会通信网局域中心性分析

针对社会通信网络中心性度量问题,在CDMA手机通话数据的基础上构建社会通信网络,引入新的局域影响力度量指标——拓扑势,结合度、介数和接近度等经典参数,对社会通信网络局域中心性进行实证分析.发现社会通信网络节点度、介数和拓扑势的累积分布均服从漂移幂律分布,接近度为正态分布;另外,随着用户局域影响范围σ的增大,其局域中心性大小与其联系人数目和连接中介能力的正相关性逐渐减弱,而与其在网络中拓扑位置的正相关性增强.     

基于加权路由策略的复杂网络拥塞控制研究

复杂网络的最短路由策略易导致网络吞吐量低,流量分布不均,在关键节点处产生拥塞.本文提出一种基于加权路由策略的拥塞控制机制,用节点的介数作为节点边的权重,将网络变成加权网络,数据包按加权网络最短路径路由.介数的计算采用基于区域中心节点近似估算法,降低了介数计算的复杂度.仿真结果表明,加权路由策略能有效避开拥塞程度严重的节点,克服了介数较大节点成为网络传输瓶颈的问题,显著改善了网络的拥塞情况,提高了网络的吞吐量和传输能力.     

基于复杂网络理论的担保网络研究

基于某商业银行的企业担保关系数据建立担保网络,并运用复杂网络理论对其进行定性和定量的研究。发现担保网络具有小世界、无标度特征,节点度表现为异配,并且节点的核数和介数与节点的度没有明显的关系。此外,对担保网络中的社区结构进行分析,发现社区中的成员分布具有明显的地域集聚性,企业更倾向于在同地域间发生担保,浙江、江苏的担保社区多且关系复杂等。     

基于二分图的城市公交网络拓扑性质研究

以北京市公交系统为例,用二分图模型对其进行描述,分别构建出公交站点网络和公交线路网络,对二分图、公交站点网络和公交线路网络进行了度的分布、集聚系数以及平均路径长度等拓扑参数的计算,并与规则网络和随机网络进行了比较,发现北京市公交系统具有"小世界"网络的性质.最后深入地研究了公交线路网络与公交站点网络拓扑参数形成的机理.     

城市路网的复杂网络特性及可靠性仿真分析

首先通过在路网中引进网络平均距离、节点度分布以及簇系数等概念,重点研究了城市路网映射后的复杂网络特征,以合肥市路网为例进行了实证研究。在此基础上,尝试运用复杂网络理论探讨城市路网可靠性,并以合肥市路网为例,进行了路网选择性攻击和随机失效条件下的可靠性仿真分析,其结果表明路网展现出完全不同的鲁棒性。将复杂网络理论应用到城市路网分析,进一步拓展了城市交通网络基础理论的研究思路和研究范围。     

在线社交网络的拓扑特性分析

介绍了社交网络的背景知识,讨论了社交网络拓扑特性的研究框架,选取不同类型的社交网络对其拓扑特性进行评述,并针对各种典型社交网络的拓扑特性进行比较总结,最后展望了需要进一步研究的方向。     

电路原理图的加权网络分析

对电子电路进行复杂网络分析时,为了很好地体现有些元器件的重要性,本文引入了节点间连边加权的概念.以具体电子电路原理图为例,找出各个元器件之间的连接关系,建立网络的拓扑结构,生成一个加权网络,得出了网络的统计参数,给出了节点连接度的概率分布函数曲线.结果显示这种加权分析方法能更好地体现出电子电路系统的特点.     

择优选择节点构成的复杂网络模型研究

针对Barabasi-Albert无标度网络模型(BA模型)模拟现实世界的局限性,在其算法基础上作了适当扩展,将原算法中新节点加入每次依概率全局择优的机制改为首先全局择优选择节点构成初始模型后,新节点以等概率连接的机制,并依新算法生成扩展BA模型。依据二者度分布等静态统计量性质进行性态比较,证实了扩展模型的拓扑结构和发展状况更接近于现实网络,并且扩展模型生成网络的鲁棒性更好。     

一类无标度合作网络的演化模型

提出了一类特殊的无标度合作网络的演化模型.利用平均场方法解析计算了节点的增长动态性,证明了该网络是节点度分布符合幂律分布的无标度网络,其幂指数位于2和3之间.给出了节点的集聚系数与度的关系表达式,并证明了网络的平均路径长度最多以网络的对数形式增长.数值模拟结果与理论计算值很好地吻合.     

基于超网络的作战信息流转建模及特性分析

针对现有单一要素模式的信息网络不能有效反映作战信息流转复杂结构及动态过程的问题,提出一种基于超网络的作战信息流转"两层三网"模型构建及特性分析方法。首先,分析作战信息流转超网络结构特征,抽象作战节点和信息关系的多维属性,定义关联映射规则,建立作战信息流转超网络模型;其次,从节点的超度分布、超边的度分布、介数、聚类系数、子图向心性和网络弹性6个方面,研究了作战信息流转超网络的拓扑特性。最后,以空中突击作战为例,通过仿真实验,验证了模型与方法的可行性和合理性。     

城市群交通网络层级结构与组团结构识别

为了深入研究城市群交通网络层次结构与组团结构,本文建立复杂网络层级结构和组团结构识别算法,并以长株潭城市群交通网络为例划分城市群交通网络的层级结构与组团结构。通过对长株潭城市群交通网络的层次结构与组团结构的研究可以得出以下几个重要结论:(1)层级结构和组团结构并不是孤立,二者同时存在的。(2)复杂网络的层次结构和组团结构算法能够有效地、准确地划分城市群层级结构与组团结构。(3)河流等自然地理条件对城市交通网络连通性和交通网络中的层次结构和组团结构有至关重要的影响。     

基于复杂网络理论的在线社会网络分析

综述了近年来复杂网络理论在在线社会网络研究中取得的进展,重点包括在线交友网络、在线社区和在线社会媒体等3大类在线社会网络的实证研究.在线社会网络的拓扑性质,尤其是度同配指数,与现实社会网络存在不同之处.解释了在线社会网络中度异配性产生的根源,指出在线的和现实的社会网络的形成具有不同的底层机制.最后总结了在线社会网络的研究意义、理论价值、潜在的应用和未来的研究方向.     

群结构时空网络的同步

为了研究群结构时空网络中的同步现象,运用线性稳定性分析方法和强耦合极限近似,得到时空网络中群同步的本征值关系、拓扑条件及比值条件,给出了判断时空网络是否能发生群同步的判据,并在具体的一般网络中得到验证。发现了小集团结构的重要性,它们可以决定如何在各个群之间加入连接才能达到群同步以及达到群同步的最好的连接方式。通过观察其中最大的小集团,可以判断群同步发生的临界耦合强度。给出了同步相图,整个时空网络存在5个状态：完全不同步状态（US）、群同步状态（GrS）、群内同步状态（IS）、完全同步状态（CS）和过渡状态。当把两个群构成的网络扩展到多个群,扩展到整个二维时空,可以看到不同的斑图转换,得到网络从完全不同步到完全同步的多种路径。