基于复杂网络理论的宝鸡公交网络构建与分析.pdf

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1、苎竺竺!：兰竺!．．计算机技术及其应用．ComputerTechnology&Applications————基于复杂网络理论的宝鸡公交网络构建与分析王欢(宝鸡文理学院计算机学院，陕西宝鸡721016)摘要：选取陕西省宝鸡市的43条公交线路和344个公交站点，以公交站点作为节点，相邻站点之间存在公交线路作为连边，基于复杂网络理论构建了宝鸡公交网络模型。对网络的统计性质与拓扑特征分析表明，公交网络是稀疏的，具有无标度特性以及部分小世界性质，网络度分布服从幂律分布，少数枢纽节点在网络中起重要的作用，对应于城市的关键站点或主

2、要换乘站点。公交网络同时存在鲁棒性与脆弱性，网络稳定性的研究可为城市公交网络的优化及交通规划提供一定的理论依据。关键词：复杂网络；公交网络；鲁棒性；脆弱性；统计特性；拓扑性质DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．04．009[中图分类号]TP391[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)04—0024—03ConstructionandAnalysisofBaojiPublicTransportNetworkBasedonComplexNetworkTheoryWANGH

3、uan(SchoolofComputerScienceandTechnology，BaojiUniversityofArts&Sciences，BaojiShaanxi721016，China)Abstract：Wehaveselected43buslinesand344busstopsinBaojiCity(ShaanxiProvince)toestablishBaojipublictransportnetworkmodelbasedoncomplexnetworktheory．Inthismodel，busstop

4、sareconsideredasnodesandbuslinesconnectingtwoneighboringstopsasedges．Theanalysismadeonthestatisticalandtopologicalcharacteristicsofthenetworkshowsthatthepublictransportnetworkissparseandscale—freeandisofsmall—worldpropertytosomeextent．Thenetworkdensityisofpower—

5、lawdistribution，fewhubnodesplayanimportantpartinthenetworkandtheycorrespondtokeystopsormajortransferstops．Thenetworkisrobustyetfragile．Theresearchofnetworkstabilitycouldprovidecertaintheoreticalgroundsfortheoptimizationoftheurbanpublictransportnetworkandtranspor

6、tplanning．Keywords：complexnetwork；publictransportnetwork；robustness；fragility；statisticalcharacteristics；topologicalpropertyO引言几何特征进行了研究；李英等学者研究和分析了上海市公交网络，该网络的度分布符合幂率分布，具有较小的平均路径长度和2O世纪80年代，随着复杂性科学的兴起，复杂网络作为复较高的聚类系数，且该网络的抗随机失效能力很强，而对有选择杂性理论研究的一部分，成为研究复杂系统的有力工具，

7、复杂网性攻击的抵抗能力较弱。由此判断网络符合无标度网络的络的小世界性质及无标度性质的提出，掀起了复杂网络研究的热特性㈨。潮-2]。复杂网络分析方法被应用于各个领域，典型的网络系统公交系统是城市的交通命脉，研究公交系统网络对于城市的由节点和边组成，其中节点代表真实系统中的个体，而边表示个交通规划和发展具有重大的现实意义。现有的国内交通网络的体之间的某种关系或现象。例如，神经系统可看作是大量神经细研究基本都是针对一线二线城市，而中小城市占据国内城市的胞通过神经纤维相互连接形成的网络；计算机网络可看作是自主90％以上，因此对

8、于中小城市公交系统的研究更具有实际与指导工作的计算机通过通信介质相互连接形成的网络；Internet网络意义。本文以陕西省宝鸡市公交线路和站点为基础构建了公交是每台交换机或路由器通过物理连接形成的网络。类似的还有系统网络模型，计算并分析了网络的度分布、平均路径长度、聚集电力网络、社会关系网络、交通网络、细胞网络等“J。虽然这些系数