基于复杂网络的危险品运输网络拓扑特性、级联失效机制及抗毁性研究

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1、、霸博士学位论又ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿：＿论文题目：基于复杂网络的危险品运输网络拓扑，特性、级联失效机制及抗毁性研究顯＝；：：１指导教师：帅減教授国内图书分类号：Ｕ４９１，Ｘ９５１密级：公开国际图书分类号：６５６．１西南交通大学研宄生学位论文基于复杂网络的危险品运输网络拓扑特性、级联失效机制及抗毁性研究年级２＾？姓名种鹏云申请学位级别工学博士专业交通运输规划与管理指导老师帅斌教授二零一五年三月Ｃｌａｓｓｉ

2、ｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ４９１Ｘ９５１，Ｕ．Ｄ．Ｃ：６５６．１ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｏｃｔｏｒＤｅｒｅｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｇＴＯＰＯＬＯＧＹＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＭＥＣＨＡＮＩＳＭＯＦ，ＣＡＳＣＡＤＩＮＧＦＡＩＬＵＲＥＡＮＤＩＮＶＵＬＮＥＲＡＢＩＬＩＴＹＦＯＲＨＡＺＡＲＤＯＵＳＭＡＴＥＲＩＡＬＳＴＲＡＮＳＰＯＲＴＡＴＩＯＮＮＥＴＷＯＲＫＢＡＳＥＤＯＮＣＯＭＰＬＥＸＮＥＴＷＯＲＫＧｒａｄｅ：２０１１Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：Ｃ

3、ｈｏｎｇＰｅｎｇｙｎｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＤＯＣＴＯＲＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＰｌａｎｎｉｎｇ＆ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＳｈｕａｉＢｉｎＭａｒ．２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全

4、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文影印。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。“（请在以上方框内打十）学位论文作者签名指导老师签名：＾日期：十、日期：７＾西南交通大学博士学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果。对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。

5、本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：１）网络拓扑结构建模及优化。首次从网络拓扑视角，提出基于复杂网络理论的危（险品运输网络空间构造方式及网络结构模型（详见２．２节），并基于此研宄了网络的拓扑结构特性、网络生成算法及优化策略（详见２、３节、２．４节）。这较单纯从风险、时间和费用角度进行网络优化更能有效提高网络应对突发情况的生存能力。“（２）研究了危险品运输网络级联失效抗毁性。首次提出了网络抗毁性的评价测度节”“”点存活率和相对二次级联失效数（详见３．３节、４．３节），并分

6、别研究单点和多点袭击下的危险品运输网络级联失效模型。在考虑危险品运输网络初始流量负载的加载的不均衡性和运输网络在遭遇蓄意攻击后节点负载分配的实际情况下一，提出了种带分配比例的择优分配路由规则一，并通过提出种新的节点负载动态分配概率值来动态定义危险品运输网络状态（详见５．３．１节），基于此研宄了不同攻击策略对危险品运输网络抗毁性的影响（详见５．４节）。（３）研究了危险品运输网络关联系统的级联失效耦合特性问题。危险品运输网络关一个包含物理网络２联系统是、服务网络和关联边的复杂系统（详见６．节），通过提出网络

7、稱合度概念个网络親合成一．３．１，，将两个关联网络进行级联失效机理研究（详见６节）这样更能反映系统的实际运行状况。（４）系统构建了基于复杂网络理论的危险品运输网络抗毁性研究理论框架。通过引‘‘”“”“”入危险品运输网络最短路径、平均最小风险路径距离和网络最大连通子图“”“”概念，提出了网络风险效率和最大连通度抗毁性测度模型详见７．３节）。根据（网络流量特性，构建了危险品运输网络介数模型（详见７．４．３节），从而构建了基于复杂网络理论的危险品运输网络抗毁性研究框架。学位论文作者签名：＾曰期ｉ、：山ｔ

8、西南交通大学博士研究生学位论文第Ｉ页摘要随着我国能源化工业的迅速发展，危险品运输己成为重要的国民经济活动，这也导致为其服务的危险品运输网络无论从道路里程还是路网密度均显著提高，网络的集一一，般具有易