基于复杂网络的不同攻击策略下考虑级联失效的城市群客运交通网络抗毁性研究_交通运输

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前　言

PREFACE 城市群是由于城市聚集区域内存在的各种物质、信息、资金等多个流动要素，导致内部多个复杂系统与自然要素相关联组成的有机整体。在城市群内部，由于存在多...

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第1章　绪　论

PART ONE...

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1.1　研究背景及意义

城市群是一定区域内多个复杂系统和自然要素构成的有机整体，近年来对城市群相关问题的研究受到越来越多学者的关注。在城市群内，由各种方式组成的交通网络为城市群内各城市...

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1.2　研究目标及主要内容

本书基于复杂网络思想对城市群客运交通网络抗毁性进行研究。首先，对复杂网络视角下的城市群客运交通网络建模方法进行阐述；其次，针对城市群交通网络的特性，对城市群交通...

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1.3　本书组织结构

在本书中，第1 章为绪论，第2～5 章分别介绍复杂网络下的城市群客运交通网络抗毁性研究的核心部分，第6～11 章则是基于第2～5 章介绍的内容进行更进一步的研究...

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第2章　城市群客运交通网络建模

PART TWO 目前，交通网络的构建主要有两种方法，即“道路映射法”和“站点映射法”。对于城市群而言，若采用“道路映射法”，由于网络节点众多，边分布不均匀，导...

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2.1　城市群客运交通子网络模型的构建

...

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2.1.1　城市群道路交通加权子网模型的构建

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2.1.2　城市群铁路交通加权子网模型的构建

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2.1.3　城市群航空交通加权子网模型的构建

...

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2.1.4　城市群水路交通加权子网模型的构建

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2.2　城市群客运复合交通网络模型构建

城市群复合交通网络区别于综合交通运输网络。综合交通运输网络是道路、轨道、水路、航空、管道五种运输方式网络的综合体，注重运输方式间的协作发展。对其的研究多采用定性...

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2.3　城市群客运耦合交通网络模型构建

城市群复合交通网络是在构建交通子网的基础上通过叠加复合的方式将距离较近的站点进行合并，从而完成复合网络的构建。与其区别的是耦合网络并不通过站点的合并来完成不同交...

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2.3.1　城市群轨道交通网络

以城市群内所有火车站为网络节点，任意火车站之间的通车线路为连边，构建城市群轨道交通网络模型，记作 Gp(Vp, Ep, Wp, Hp)。其中， Vp表示城市群轨...

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2.3.2　城市群道路交通网络

以城市群内所有汽车站为网络节点，任意汽车站之间的通车线路为连边，构建城市群道路交通网络模型，记作 Gr(Vr, Er, Wr, Hr)。其中，Vr表示城市群道路...

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2.3.3　城市群轨道-道路耦合交通网络

城市群轨道-道路耦合交通网络由城市群轨道交通网络与道路交通网络通过耦合边相互耦合而成，两个网络通过耦合边进行客流的交换，从而实现客流在全网的流通。一般耦合网络往...

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2.4　城市群客运交通网络模型加权方法

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2.4.1　复杂网络指标加权

由于城市群地域范围广、行政区划复杂，当数据获取困难时，可以采用复杂网络指标对城市群交通网络进行加权。采用复杂网络指标，对网络进行加权的策略很多，大多是基于节点度...

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2.4.2　实际客流量加权

采用实际客流对城市群交通网络进行加权，目的在于通过对现实城市群交通网络的观察，以确切反映网络中节点/连边的重要程度。将交通子网连边所对应线路的日提供座位数作为该...

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2.5　本章小结

城市交通网络在建模过程中往往以交叉口作为网络节点，连接交叉口的道路作为网络的边，网络中的所有交通行为均在道路上完成，交通主体以机动车为主、非机动车为辅，对其规划...

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第3章　城市群客运交通网络级联失效模型

PART THREE 当某一节点或边发生故障，网络原有的负载量会根据节点状态，按照某种规律向与其具有某种耦合关系的节点或边重新分配，进而引发新的节点或边发生故障...

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3.1　城市群中考虑节点过载的级联失效模型

...

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3.1.1　初始负载

有学者研究指出，节点介数与其度值和其邻居节点度值总和的乘积形式是呈正相关的。同时，在交通网络中，某一节点介数越大，表示该站点承担的最短线路越多，交通压力便越大。...

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3.1.2　容量

在城市群复合交通网络中，往往负载较小的节点会拥有较大的闲余容量，负载较大的节点反而闲余容量较小。例如，城市群内旗县地区站点规模虽然较小，但发车经常出现空载现象，...

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3.1.3　负载重分配

3.1.3.1 节点状态识别本书用ΔLi(t + 1)表示节点 vi下一时刻向其邻居节点分配的负载量：式（3-5）分别对应于节点 vi的三种状态： ① 当...

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3.2　城市群中考虑连边过载的级联失效模型

...

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3.2.1　初始负载与容量

若节点 d i未遭到破坏，且未接受额外的负载分配，则该节点在0 时刻的负载就等于该节点的权重 hi，即节点 d i的容量为c i= （ 0）， T1为节点容...

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3.2.2　节点状态识别

以ΔLi(t + 1)表示网络受攻击后节点 d i在下一时刻向其相邻节点分配的负载量，如式（3-11）所示。式中 Li( t ) ── 节点 d i未受影响...

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3.2.3　负载分配模型

当网络中节点向与其相连的正常节点分配负载时，考虑到两节点之间连边的剩余容量对负载分配的影响，对剩余容量分配策略进行改进。节点 d i受攻击或级联失效影响，需要...

《基于复杂网络的不同攻击策略下考虑级联失效的城市群客运交通网络抗毁性研究》简介

前　言

目录

第1章　绪　论

1.1　研究背景及意义

1.2　研究目标及主要内容

1.3　本书组织结构

第2章　城市群客运交通网络建模

2.1　城市群客运交通子网络模型的构建

2.1.1　城市群道路交通加权子网模型的构建

2.1.2　城市群铁路交通加权子网模型的构建

2.1.3　城市群航空交通加权子网模型的构建

2.1.4　城市群水路交通加权子网模型的构建

2.2　城市群客运复合交通网络模型构建

2.3　城市群客运耦合交通网络模型构建

2.3.1　城市群轨道交通网络

2.3.2　城市群道路交通网络

2.3.3　城市群轨道-道路耦合交通网络

2.4　城市群客运交通网络模型加权方法

2.4.1　复杂网络指标加权

2.4.2　实际客流量加权

2.5　本章小结

第3章　城市群客运交通网络级联失效模型

3.1　城市群中考虑节点过载的级联失效模型

3.1.1　初始负载

3.1.2　容量

3.1.3　负载重分配

3.2　城市群中考虑连边过载的级联失效模型

3.2.1　初始负载与容量

3.2.2　节点状态识别

3.2.3　负载分配模型

《基于复杂网络的不同攻击策略下考虑级联失效的城市群客运交通网络抗毁性研究》简介

前 言

目录

第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究目标及主要内容

1.3 本书组织结构

第2章 城市群客运交通网络建模

2.1 城市群客运交通子网络模型的构建

2.1.1 城市群道路交通加权子网模型的构建

2.1.2 城市群铁路交通加权子网模型的构建

2.1.3 城市群航空交通加权子网模型的构建

2.1.4 城市群水路交通加权子网模型的构建

2.2 城市群客运复合交通网络模型构建

2.3 城市群客运耦合交通网络模型构建

2.3.1 城市群轨道交通网络

2.3.2 城市群道路交通网络

2.3.3 城市群轨道-道路耦合交通网络

2.4 城市群客运交通网络模型加权方法

2.4.1 复杂网络指标加权

2.4.2 实际客流量加权

2.5 本章小结

第3章 城市群客运交通网络级联失效模型

3.1 城市群中考虑节点过载的级联失效模型

3.1.1 初始负载

3.1.2 容量

3.1.3 负载重分配

3.2 城市群中考虑连边过载的级联失效模型

3.2.1 初始负载与容量

3.2.2 节点状态识别

3.2.3 负载分配模型

前　言

第1章　绪　论

1.1　研究背景及意义

1.2　研究目标及主要内容

1.3　本书组织结构

第2章　城市群客运交通网络建模

2.1　城市群客运交通子网络模型的构建

2.1.1　城市群道路交通加权子网模型的构建

2.1.2　城市群铁路交通加权子网模型的构建

2.1.3　城市群航空交通加权子网模型的构建

2.1.4　城市群水路交通加权子网模型的构建

2.2　城市群客运复合交通网络模型构建

2.3　城市群客运耦合交通网络模型构建

2.3.1　城市群轨道交通网络

2.3.2　城市群道路交通网络

2.3.3　城市群轨道-道路耦合交通网络

2.4　城市群客运交通网络模型加权方法

2.4.1　复杂网络指标加权

2.4.2　实际客流量加权

2.5　本章小结

第3章　城市群客运交通网络级联失效模型

3.1　城市群中考虑节点过载的级联失效模型

3.1.1　初始负载

3.1.2　容量

3.1.3　负载重分配

3.2　城市群中考虑连边过载的级联失效模型

3.2.1　初始负载与容量

3.2.2　节点状态识别

3.2.3　负载分配模型