混合时滞四重边复杂网络的自适应同步及在常规公交调度中的应用.pdf

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1、第38卷第4期武汉理工大学学报(交通科学与工程版)Vo1．38NO．42O14年8月JournalofWuhanUniversityofTechnologyAug．2O14fTransportationScience8LEngineering)混合时滞四重边复杂网络的自适应同步及在常规公交调度中的应用*安新磊俞建宁李引珍张建刚¨马昌喜。(兰州交通大学数理学院”兰州730O7O)(兰州交通大学交通运输学院。兰州730070)摘要：研究了一类混合时滞四重边复杂网络模型，它既包含节点时滞和耦合时滞，又可以拆分成多个性质不同的子网络．基于Lyapunov稳定理论

2、，设计简单的同步控制器，给出网络的全局同步准则．利用网络拆分的思想，建立一个具有4重边双重时滞的城市公交线路网络模型．最后以Lorenz系统为例进行数值模拟，同时分析公交车辆之间的控制强度和时滞时间对公交运营的影响．关键词：多重边复杂网络；混合时滞；公交网络模型；复杂网络同步中图法分类号：O231．5；TP393．O1doi：10．3963／j．issn．2095-3844．2014．04．0070引言网络模型稳定的影响．最后通过Matlab数值仿真进行验证．复杂网络节点之间的同步化运动是复杂动力1混合时滞多重边公交线路网络模型网络的一个重要性质，所以复

3、杂动力网络的同步是目前非线性科学研究中的一个前沿课题，在信1．13种城市公交网络模型息科学、医学、生物、工程等领域具有很大的应用目前3种常见的城市公交网络模型分别是：潜力及发展前景]．现实中，许多同步现象都受(1)L空间方法，在此空间中，交通站点视为节时滞的影响，如流行病网络、生物网络等．时滞分点，若两个站点是某一交通线路上相邻的，那么它为节点时滞(即网络节点本身带有时滞)和耦合时们就有连边，又称车站网络；(2)P空间方法，令滞(即网络节点之间在信息传输过程中存在的时交通站点作为为节点，如果2公交站点有直达公滞)．由于现实生活的需要，相对于一般的复杂网交

4、车通过，那么它们就有连边；(3)C空间方法，以络，对多重边同时具有混合时滞的复杂网络进行公交线路为节点，若线路间有相同的公交站点，它研究更具有实际意义]．们之间有连边．1．2混合时滞多重边公交线路网络模型复杂网络理论在公共交通中的应用越来越普本节将网络拆分的思想和具有双重时滞的复遍_l]．本文以公交站点为节点，建立了一个由4杂网络应用于城市公交网络中，这里以兰州市为条边组成的公交线路网络模型．考虑到网络中同例，考虑从西关什字到广场东口的公交线路中，选时含有节点时滞和耦合时滞的情况，研究了含有取1，58，109，127路4路公交车．四重边双重时滞的公交线路

5、网络的自适应同步问这是一个含有6个节点(公交站点)四重边的题，从子网络的耦合强度和时滞两方面，分析了公复杂动态网络，其拓扑结构图如图1所示．图中，交车间的控制强度和延迟时间对公交调度和公交假设1路线路网为零子网络，即对应时滞r一收稿日期：2014-02—20安新磊(1983一)：男，博士生，讲师，主要研究领域为运筹学在交通运输规划与管理中的应用国家自然科学基金项I1(批准号：61164003)、教育部科研项目(批准号：212180)资助第4期安新磊，等：混合时滞四重边复杂网络的自适应同步及在常规公交调度中的应用0．58路线路网对于1路线路网存在时滞r，1

6、09C0l一一e0(^1zl1+ho212+3lz13)+路线路网对于1路线路网存在时滞r，127路线￡o(lz2l+222+ho323)路网对于1路线路网存在时滞Co2一一eo(1Iz11+212+?313)+e0(1z21+ho2z22+3z23)C03=一￡0(ho1ll+212+313)+￡0(ho】z21+ho2z22+3z23)r0=rC】1一一e1(hl1l1(t—r1)+hl2z12(t—r1)+f=r2hl3zl3)(一r1)+e1(hl1z2l(￡一r1)+hl2z22(t—r1)=r+矗3z23(t—r1))l23456图1四重边复

7、杂网络的拓扑结构图及拆分示意Cl2一一￡1(51z11(t—r1)+2z12(t—r1)+3z13(—r1))+￡1(11z21(—r1)+12z22(—r1)2混合时滞多重边公交线路网络的+323(t—r1))同步分析Cl3一一￡1(lz11(t—r1)+2z12(t—r1)+^3lz13(—r1))+￡1(1z21(f—r1)+222(t—r1)吴建军，高自友等在文献[11]中得到城市公+3z23(一r1))交乘客流量满足非线性性质．通过对整个公交网C21一一e2(；1z11(t—r2)+；212(t—r2)+络的研究分析可得整个公交线路网络模型具有

8、3lz13(￡一r2))+￡2(121(￡一r2)+222(t—r2)BA无标度