9.3 城市群客运交通网络脆弱性测度指标构建

9.3 城市群客运交通网络脆弱性测度指标构建

城市群复合交通网络受到异常事件影响产生“去点去边”的情况,导致网络失去部分或全部联通能力的性质就是其脆弱性。因此,脆弱性的测度应具有全局整体性。同时,当某一站点发生异常事件而失效时,会使与该站点直接相连的所有线路失效,交通流的多次分流,最终会引起整个城市群复合交通网络连锁拥堵。因此,脆弱性测度应关注失效节点向全网延伸的传导性。基于此,本章选取全网效率作为城市群复合交通网络脆弱性测度指标,通过其变化来确定某一站点或线路失效造成网络性能改变的大小。

(1)节点效率。

在复杂网络理论中,网络中任意两节点 vi、 vj之间的效率即它们之间距离 dij的倒数,用 εij表示:

节点 vi、 vj之间的距离 dij越大,它们之间的效率越低,联系越匮乏。当 dij=∞时,εij= 0,节点 vi、 vj处于非连通状态,它们之间的效率为零。

(2)全网效率。

若网络有n 个节点,则全网效率是网络所有节点之间效率的平均值。全网效率越高,表明网络连通性越好,节点间的聚集程度越高,信息传递消耗的资源越少,用E 表示全网效率为:

令 ΔE = E - E′,其中 ΔE 表示全网效率的变化量,E 表示节点失效前的全网效率, E′表示节点失效后的全网效率,用e 表示全网效率相对下降率为: