基于復雜網(wǎng)絡的城市公交演化機制研究.pdf

1、復雜網(wǎng)絡是近幾年來新興的研究熱點，它是大量真實復雜系統(tǒng)的抽象，其理論廣泛應用于社會的各個領域。城市公共交通作為一種開放的復雜系統(tǒng)，具有復雜網(wǎng)絡的結構特性。本文結合濟南市公交數(shù)據(jù)，以復雜網(wǎng)絡理論為指導，以Matlab為建模工具，分別建立了基于Space L’和Space P方法的公交站點網(wǎng)絡模型和公交換乘網(wǎng)絡模型，并分別計算了這兩種模型的基本統(tǒng)計參量，如平均路徑長度、聚類系數(shù)、度分布等。對濟南市公交網(wǎng)絡從定量和定性兩個方面來分析了其所具有

2、的復雜網(wǎng)絡的統(tǒng)計特性。實證研究結果表明，濟南市公交站點網(wǎng)絡是一種度分布服從冪率分布的無標度網(wǎng)絡，而公交換乘網(wǎng)絡的度分布則具有指數(shù)分布特性，聚類系數(shù)較大且平均距離長度較小，是一種小世界網(wǎng)絡。 城市公交系統(tǒng)的發(fā)展變化要受到城市空間結構、城市規(guī)劃以及各方經(jīng)濟利益等多方面因素的制約，是一個不斷變化著的網(wǎng)絡。抽象來說，公交網(wǎng)絡中的節(jié)點和邊都在時刻發(fā)生變化。網(wǎng)絡的拓撲結構對網(wǎng)絡的功能及動力學行為有著很大的影響。結合復雜網(wǎng)絡的理論，在研究分析

3、了濟南市公交網(wǎng)絡的實際數(shù)據(jù)的基礎上，提出了一種度分布服從泊松分布的公交網(wǎng)絡增長算法。并基于這種算法，構造出了一種基于站點局部擇優(yōu)的公交網(wǎng)絡模型。在對此模型設定了相關參數(shù)后，生成了一種虛擬的公交網(wǎng)絡模型。模擬的結果與實際的公交網(wǎng)絡拓撲特性基本相吻合，證實了此公交模型可以較好的反映以濟南市為代表的城市公交網(wǎng)絡的生成和演化機制。城市公交系統(tǒng)的形成、發(fā)展以及演變是由公交系統(tǒng)內外部要素共同作用的結果。內外部要素對公交系統(tǒng)的影響不同，因此其所起的作

4、用也各不相同。對城市公交發(fā)展的組織機制的分析表明，城市公交系統(tǒng)的發(fā)展既取決于系統(tǒng)內部的自組織機制，自組織機制對公交系統(tǒng)的發(fā)展起著決定性的作用。同時也受到系統(tǒng)外部的他組織機制的影響，是自組織和他組織的雙重組織機制共同作用的結果。 公交網(wǎng)絡結構的優(yōu)劣在很大程度上影響著整個公交系統(tǒng)運輸效率的高低，不同的公交站點在公交網(wǎng)絡中所起的作用也不盡相同。通過不同的節(jié)點刪除策略來分析節(jié)點的變化對公交系統(tǒng)換乘次數(shù)、點介數(shù)的變化以及公交網(wǎng)絡最大連通分