基于复杂网络理论的城市公交网络可靠性研究

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1、南京信息工程大学硕士学位论文基于复杂网络理论的城市公交网络可靠性研究姓名：安莉莉申请学位级别：硕士专业：系统分析与集成指导教师：马杰良20090501摘要摘要目前对复杂网络的研究已经成为离散系统中一个新兴的研究热点。城市公交网络是一个典型的复杂网络，利用复杂网络理论分析城市公交网络的拓扑结构，能够准确的定位网络中的关键核心节点，对网络中重要基础设施进行有目的的强化管理，优化城市公交网络的整体协调与指挥，增强城市交通有机的、协同的管理，提高城市交通运输的服务质量等都具有重要的现实意义。本文首先系统描述图论以及复杂网络相关的基础理

2、论知识，重点分析复杂网络的三个基本统计特征，阐述了四个典型的网络模型的构造原理及其统计特征。根据复杂网络的相关理论构建城市公交网络的三个基本模型，重点分析了模型的静态统计特征值，并给出在公交网络中的实际意义。然后给出了基于复杂网络的不同攻击模式下的城市公交网络的可靠性定义。以最大连通子图的相对大小和网络的效率评价城市公交网络在不同攻击模式下的可靠性，并将这些指标定量化描述，确立网络的效率为城市公交网络的可靠度指标。最后以南京市公交网络作为研究对象进行实例分析，通过构建网络模型，分析南京市公交网络的网络统计特征。仿真模拟了对南京

3、市基于邻接站点的网络模型进行随机性攻击与选择性攻击，通过比较南京市基于邻接站点的网络模型在不同攻击模式下的可靠性，给出了网络效率与最大连通子图的曲线变化图，可以看出南京市基于邻接站点的网络模型在选择性攻击时，网络的抗攻击能力较差，而在在随机性攻击时，网络具有较强的容错性。关键字：城市公交复杂网络，可靠性，选择性攻击，随机性攻击AbstractAtpresent,thestudyofcomplexnetworkshasbecomeallemergingresearchfocusondiscrete·timesystems．Urb

4、anpublictrafficnetworkisatypicalcomplexnetwork,SOitisveryessentialtostudyurbanpublictrafficbycomplexnetworktheory．Ithastheoreticalandpracticalsignificancetoevaluatereliabilityofurbanpublictrafficnetworkwhichbased011thetheoryofcomplexnetwork．ItCanidentifythekeyhubofu

5、rbanpublictrafficnetwork,whichalsoCanarouseattentiontothefaultofurbanpublictrafficnetwork．ItCanpreventintrusionanddamagetourbanpublictrafficnetwork．Ithasanimportimpactonexploringthepotentialandonimprovingthereliability,service，attractiveofurbanpublictrafficnetwork．F

6、irstly,thispaperdescribesthegraphtheoryandcomplexnetworkbasicrelevanttheoreticalknowledge，analysisthethreebasicstatisticalcharacteristicsofthecomplexnetwork,introducesthefourtypicalmodelstructureofcomplexnetwork．Wealsocalculatethestatisticalcharacteristicofthemodels

7、．Wesetupthreedifferenturbanpublictrafficnetworktopologymodels．Weanalyzethedemographiccharacteristicsofurbanpublictrafficnetworkfromtheperspectiveofcomplexnetworkandgivetherepresentativeoftheactualpracticalsignificance．Secondly,thispapergivesthedefinitionofreliabilit

8、ybasedonthecomplexnetworkofdifferentattackmodeofurbanpublictransportnetwork．111elargestconnectedsubgraphoftherelativesizeandtheefficiencyo