基于复杂网络理论的多方式城市交通网络的协同研究——城市道路交通网络与城市轨道交通网络

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1、劣参京交硕士学位论文基于复杂网络理论的多方式城市交通网络的协同研究——城市道路交通网络与城市轨道交通网络CollaborativeStudyonMulti—ModalUrbanTrafficNetworkBasedOnComplexNetworkTheory——U而anRoadTra匝CNetworkandU而allRailTransitNetwork作者：赵鹏导师：卫振林北京交通大学2014年3月中图分类号：N945．1UDC：500学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于复杂网络理论的多方式城市交通网络的协同研究

2、——城市道路交通网络与城市轨道交通网络CollaborativeStudyonMulti—ModalUrbanTrafficNetworkBasedonComplexNetworkTheory——JTrbanRoadTra伍CNetworkandUrbanRailTransitNetwork作者姓名：赵鹏学号：11120911导师姓名：卫振林学位类别：工学职称：副教授学位级别：硕士学科专业：系统工程研究方向：管理系统工程北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授

3、权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者繇◇够新签字日期纱／垆年咿月砂7c臼签字日致谢本论文的工作是在我的导师卫振林教授的悉心指导下完成的，卫振林教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。卫振林教授不仅悉心指导我完成了实验室的科研工作，而且在学习上和生活上也给予了我很大的关心和帮助，在此衷心感谢三年来卫老师对我的关心和

4、指导。同时，黄爱玲老师、李宝文老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，韩晶、刘东杰、李妮娜等同学对我论文的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通大学硕士学位论文中文摘要摘要：近年来，随着经济社会的快速发展，城市化进程加速，城市交通也处于一个高速发展的时期。城市轨道交通逐渐成为了城市交通领域的一个重要组成部分，尤其是在北京上海等这样的大城市中，城市轨道交通已经形成一个城市轨道交通的网络，与城

5、市道路交通网络一起担负着城市居民的出行任务。但是在现有的城市交通网络上发展城市轨道交通也会带来一些新的问题，比如说新的城市交通网络结构是否稳定、轨道交通换乘点的交通承载力是否满足要求、已有道路交通能否适应新的轨道交通线路等，这些都是要仔细思考的问题。因此，如何能够使得城市道路交通和轨道交通共同和谐稳定的发展成为城市交通领域的一个十分重要的问题。本文利用复杂网络的拓扑结构理论结合北京城市(三环内)实际交通线网状况，分析研究了城市道路交通网络和城市轨道交通网络相互协同发展的问题。首先，根据城市交通网络不同的组成要素，系统地阐述了城市道路交

6、通网络、城市轨道交通网络以及由二者叠加形成的城市复合交通网络的基本特性。其次，介绍了复杂网络理论的基本概念，在此基础上提出了复杂网络的几个基本统计特征量的概念及计算方法，包括：度和度分布、网络直径及平均路径长度、聚类系数、介数和节点紧密度。同时，也介绍了规则网络、随机图等几种常见的复杂网络拓扑结构模型的基本特性。再次，利用复杂网络拓扑结构理论结合北京城市交通网络的实际情况构建了城市道路交通网络、城市轨道交通网络以及二者叠加而成的城市复合交通网络的复杂网络模型，利用城市道路交通网络和城市复合交通网络的拓扑结构模型进行计算，得出其复杂网络

7、统计特征值的计算结果，并对结果进行相应的对比分析，得出网络统计特征值所反映的城市交通网络特性的变化情况。最后，通过对比分析北京城市道路交通网络和复合交通网络的可达性变化情况，得出北京城市交通网络协同发展的几点思考，以期为北京城市交通网络的发展提出可供参考的建议。关键词：复杂网络理论；城市道路交通网络；城市轨道交通网络；城市复合交通网络；统计特征值：网络可达性分类号：N945．1北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACT：Inrecentyears，withtherapiddevelopmentofeconomicsoci

8、etyandurbanizationprocessaccelerating,urbantrafficisinarapiddevelopmentperiod．Urbanrailtransithasbecomeanimpor