楊吉?jiǎng)P+李宗平
摘 要:軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的客流負(fù)載會(huì)影響到輸送能力、抗外界干擾能力、穩(wěn)定性等方面,既有關(guān)于軌道交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性和穩(wěn)定性的研究,多以距離為權(quán)值構(gòu)造的無(wú)向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,構(gòu)造了以斷面客流量為權(quán)值的無(wú)向加權(quán)網(wǎng)絡(luò),并利用Pajek等工具,對(duì)成都市現(xiàn)階段運(yùn)營(yíng)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,相對(duì)于無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò),客流加權(quán)后的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)更加真實(shí)地反映出網(wǎng)絡(luò)的脆弱特性。研究為城市軌道交通日常防護(hù)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新視角。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò);抗毀性;城市軌道交通;客流加權(quán)
中圖分類號(hào):U239.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.001
近年來,隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化發(fā)展的快速推進(jìn),各大城市的軌道交通建設(shè)步伐加快,網(wǎng)絡(luò)化的路網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)營(yíng)管理、安全保障模式已逐步形成。眾所周知,隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,其復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特征與性質(zhì)愈加顯著,可以用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論對(duì)其拓?fù)涮匦赃M(jìn)行研究。Latora等對(duì)波士頓地鐵網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮卣鬟M(jìn)行了研究,認(rèn)為其具有小世界特性;汪濤等基于城市公交網(wǎng)絡(luò)的2種構(gòu)建方法,以北京地鐵網(wǎng)絡(luò)、上海地鐵網(wǎng)絡(luò)和廣州地鐵網(wǎng)絡(luò)為實(shí)例進(jìn)行了研究。研究表明,由于城市軌道交通運(yùn)量大的特點(diǎn),當(dāng)某站點(diǎn)銜接方向過多時(shí),突發(fā)特大客流、自然災(zāi)害、恐怖活動(dòng)、車站自身技術(shù)作業(yè)效率低下等的出現(xiàn)可能會(huì)造成該站點(diǎn)的癱瘓,繼而造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能受損或者癱瘓。因此,提高城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和邊的辨識(shí),評(píng)估城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)在遭受隨機(jī)攻擊(交通事故等)或者蓄意攻擊(恐怖襲擊等)的抗毀能力以及在此基礎(chǔ)上展開對(duì)事故救援點(diǎn)救援方案的規(guī)劃和設(shè)計(jì),是對(duì)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行針對(duì)性預(yù)防管理的前提,而探究城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性是這些工作得以進(jìn)行的基礎(chǔ)。
針對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的抗毀性,國(guó)內(nèi)外均有大量研究。其中,Albert等人研究表明無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)比隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有更強(qiáng)的容錯(cuò)性,但是對(duì)基于頂點(diǎn)度值的選擇性攻擊抗攻擊能力較差,5%的核心節(jié)點(diǎn)被攻擊,網(wǎng)絡(luò)就基本癱瘓;Holme等考慮了基于介數(shù)的攻擊,采用了4種不同的攻擊策略來評(píng)價(jià)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的抗毀性。國(guó)內(nèi)針對(duì)實(shí)際運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)抗毀性也作出了一部分研究。其中,種鵬云等研究了危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的抗毀特性,秦孝敏研究了城際鐵路網(wǎng)絡(luò)的脆弱性。上述研究均表明現(xiàn)實(shí)中的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)魯棒性與脆弱性兼具,如何正確地評(píng)估某網(wǎng)絡(luò)的抗毀特性成為了研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
上述研究均是針對(duì)無(wú)向無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的,從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)遭受外界影響后所表現(xiàn)出來的抗毀性和穩(wěn)定性,而不考慮網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)態(tài)流所產(chǎn)生的影響。但在實(shí)際交通網(wǎng)絡(luò)中,不同線路上客流有差異,引入“權(quán)值”概念可以更好地對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究。在城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中,由于流量在網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)態(tài)分布,如果發(fā)生意外事故,則可能會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的局部失效而增加網(wǎng)絡(luò)其他部分的負(fù)擔(dān),從而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的崩潰。而加載了不同流量分布的軌道交通拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)在遭受外界影響的情況下表現(xiàn)出來的抗干擾能力、穩(wěn)定性也有所不同。因此本文結(jié)合軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的客流分布,建立起加權(quán)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠P?,并在此基礎(chǔ)上識(shí)別關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),分析軌道交通網(wǎng)絡(luò)面對(duì)不同攻擊策略下的抗毀性能,并針對(duì)某一實(shí)體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬仿真。這對(duì)于提高軌道交通網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)和優(yōu)化軌道交通線網(wǎng)、推動(dòng)軌道交通事業(yè)發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
1 基于客流加權(quán)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)模型
1.1 模型基本假設(shè)
為了更好地展開對(duì)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性的研究,本文不討論基于實(shí)際運(yùn)營(yíng)條件約束下的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建模,而主要從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)角度出發(fā)建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型。在建立相應(yīng)的模型前,作如下假設(shè):①軌道交通線路均為雙向,但由于雙方向客流基本對(duì)稱,所以不考慮軌道交通運(yùn)行的方向性,即建立一個(gè)無(wú)向加權(quán)網(wǎng)絡(luò);②研究期間,軌道交通網(wǎng)絡(luò)不具備自我恢復(fù)性能,即研究的是網(wǎng)絡(luò)在最不利情況下的抗毀性性能;③軌道交通網(wǎng)絡(luò)線路的負(fù)載流量不能超過其最大負(fù)載容量,即假設(shè)初始條件下網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸功能是正常的。
1.2 以斷面客流量為權(quán)值的網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
城市軌道交通無(wú)向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)G=(V,E,W),其中,V是軌道交通網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)集合,代表實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的車站。若記∣V∣=n,表示城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)G中有n個(gè)節(jié)點(diǎn),則V={V1,V2,V3,…,Vn}.E是城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)G的邊的集合,代表實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的車站間的線路。若記∣E∣=m,表示危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中有m條邊,則E={e1,e2,e3,…,en}.W表示實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中各斷面負(fù)載客流量的集合,有W={wij>0∣i,j∈V}.
另外,定義網(wǎng)絡(luò)G的連接矩陣A是一個(gè)n階的方陣,A中元素A[i][j]定義如下:
基于上述假設(shè),這樣便將城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成一個(gè)包含路網(wǎng)站點(diǎn)及斷面客流在內(nèi)的加權(quán)無(wú)向連通圖,通過隨機(jī)和蓄意攻擊該加權(quán)無(wú)向連通圖的節(jié)點(diǎn)和邊,以研究網(wǎng)絡(luò)的抗毀性能。
2 基于客流加權(quán)的網(wǎng)絡(luò)抗毀性特征指標(biāo)
當(dāng)前文獻(xiàn)中關(guān)于網(wǎng)絡(luò)抗毀性的定義并不總是一致的。對(duì)于不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),抗毀性是不同的。而城市軌道交通是指具有固定線路,鋪設(shè)固定軌道,配備運(yùn)輸車輛及服務(wù)設(shè)施等的公共交通設(shè)施,因此本文將其抗毀性定義為:在一定時(shí)間范圍和特定環(huán)境下,整個(gè)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生自身故障或受到外界破壞影響后還能夠保持其網(wǎng)絡(luò)效率和滿足客流運(yùn)輸需求的能力。因此在建立上述客流加權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上,從網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性能建立起對(duì)抗毀性能相關(guān)度量指標(biāo),并對(duì)其分析如下。
定義1:節(jié)點(diǎn)加權(quán)強(qiáng)度值Si.
定義為與節(jié)點(diǎn)i所有關(guān)聯(lián)的邊的權(quán)重之和,即:
式(1)中:Ni是節(jié)點(diǎn)i的近鄰集合。
在既有研究所建立的網(wǎng)絡(luò)模型中,由于均將連邊的權(quán)值視為1,該指標(biāo)即為節(jié)點(diǎn)的度,用于衡量節(jié)點(diǎn)的重要程度。而在考慮到客流量的軌道交通網(wǎng)絡(luò)中,某些換乘節(jié)點(diǎn)雖然連接了多個(gè)方向,度值較高,但其連接的線路客流量卻不一定超過某些普通節(jié)點(diǎn)。當(dāng)受到攻擊時(shí),大客流量節(jié)點(diǎn)造成的影響會(huì)超過普通節(jié)點(diǎn);而且對(duì)于具有同樣度值的節(jié)點(diǎn),引入客流量的節(jié)點(diǎn)加權(quán)強(qiáng)度的指標(biāo)可以更好地區(qū)分出節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的重要程度。
定義2:最大子圖連通度C.
在基于客流加權(quán)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)中,包含的節(jié)點(diǎn)加權(quán)強(qiáng)度之和最大的子圖稱為該網(wǎng)絡(luò)最大連通子圖。而最大連通子圖中節(jié)點(diǎn)數(shù)目與網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)數(shù)目的比值稱為市軌道交通網(wǎng)絡(luò)最大連通度,即:
式(2)中:n為包含城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度之和最大的連通子圖節(jié)點(diǎn)數(shù)目;N為該網(wǎng)路中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目。
由上式可見,城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)最大連通度越大,代表網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的連通性越高,網(wǎng)絡(luò)抗毀性也就越強(qiáng)。
定義3:基于客流加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)距離dij.
在一般的交通網(wǎng)絡(luò)中,邊的長(zhǎng)度定義為點(diǎn)到點(diǎn)的歐氏距離。而在有交通流驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)中,由于有擁堵效應(yīng),從點(diǎn)到點(diǎn)的距離不僅要考慮最少的邊數(shù),還要考慮上面的流量,即在考慮最短路徑的前提下,具有最少流量的路徑才是最優(yōu)路徑,也就是“最短路徑”。因此在基于客流量的加權(quán)距離中,權(quán)值越大,擁堵效應(yīng)越高,兩節(jié)點(diǎn)間連接成本或出行費(fèi)用越高,該節(jié)點(diǎn)對(duì)間的聯(lián)系就會(huì)越疏遠(yuǎn)。本文定義了加權(quán)距離:在客流加權(quán)的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中,任意點(diǎn)i,j之間2點(diǎn)間的最短路徑中具有邊權(quán)重總和最小值的路徑,其邊權(quán)重和的最小值就是2點(diǎn)i,j之
間的加權(quán)距離.為了方便與無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)中的距離作比較,對(duì)加權(quán)距離進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,即除以網(wǎng)絡(luò)的平均邊權(quán)重,得節(jié)點(diǎn)對(duì)i,j之間的標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)距離,即:
式(3)中:為點(diǎn)i,j之間第m條最短路徑的長(zhǎng)度;
為i,j之間第n條路徑上第l條邊的權(quán)重;m表示點(diǎn)i與j之間一共有的最短路徑數(shù);L為網(wǎng)絡(luò)總邊數(shù)。
定義4:網(wǎng)絡(luò)連通效率E.
基于遭到攻擊后運(yùn)用平均路徑長(zhǎng)度進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連通可靠性度量的局限性,本文采用網(wǎng)絡(luò)連通效率來進(jìn)行度量。全局效率相當(dāng)于遭受攻擊前的平均路徑長(zhǎng)度,反映的是全局連通的情況。由于遭到攻擊后會(huì)存在部分車站間不連通的情況,即:
此時(shí),平均全局路徑長(zhǎng)度是發(fā)散的。這給城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性的研究帶來了很大的不便。為免這種情況的發(fā)生,本文定義了加權(quán)連通效率:
依據(jù)上式可知,網(wǎng)絡(luò)連通效率越大,城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的抗毀性也就越強(qiáng)。特別地,當(dāng)軌道交通網(wǎng)絡(luò)中存在孤立節(jié)點(diǎn)時(shí),該節(jié)點(diǎn)的加權(quán)距離倒數(shù)有:
.
以可以有效避免平均路徑長(zhǎng)度中可能存在的值發(fā)散問題。
基于上述分析,客流加權(quán)后的軌道交通網(wǎng)絡(luò)能夠準(zhǔn)確地識(shí)別出節(jié)點(diǎn)的重要程度,同時(shí)能夠考慮到現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中乘客造成的擁堵特性,而該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)連通度與網(wǎng)絡(luò)連通效率指標(biāo)能夠真實(shí)地反映出網(wǎng)絡(luò)的抗毀性能。
3 實(shí)例分析
3.1 基于客流加權(quán)軌道交通網(wǎng)絡(luò)的攻擊策略
3.1.1 攻擊方式
本文在仿真過程中采取攻擊節(jié)點(diǎn)與攻擊邊2種攻擊方式,對(duì)于攻擊節(jié)點(diǎn)方式,對(duì)其采取節(jié)點(diǎn)及其相鄰的邊刪除處理,如圖1A所示;對(duì)于攻擊邊方式,對(duì)其采取僅刪除該邊處理,如圖1B所示。
3.1.2 攻擊類型
導(dǎo)致軌道交通網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)的原因多種多樣,但總的來說有2種,即意外事故和蓄意破壞。因此本文考慮以下2種攻擊類型:①隨機(jī)攻擊,即完全隨機(jī)地刪除網(wǎng)絡(luò)中一定比例的節(jié)點(diǎn)或邊;②蓄意攻擊,即總是按照節(jié)點(diǎn)或邊的重要度排序開始,然后依次刪除一定比例的節(jié)點(diǎn)和邊。
3.1.3 攻擊策略
在建立起客流加權(quán)之后的軌道交通網(wǎng)絡(luò)之后,本文將節(jié)點(diǎn)加權(quán)強(qiáng)度值作為衡量節(jié)點(diǎn)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的重要性和影響力的特征指標(biāo),反映網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載信息。而用客流量表示邊的權(quán)值,客觀描述了該區(qū)間的負(fù)載情況和受到攻擊的可能性?;谏鲜龇治觯疚臄M采用基于節(jié)點(diǎn)加權(quán)強(qiáng)度值以及斷面客流量的攻擊策略來研究城市軌道交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的抗毀性。
3.2 成都市軌道交通網(wǎng)絡(luò)仿真分析
按照成都市運(yùn)營(yíng)中的城市軌道交通路網(wǎng),按照1.1中提出的模型生成方式,利用Pajek軟件將其抽象成一個(gè)V=81,E=83的無(wú)向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)G,如圖2所示。其中,邊權(quán)值用斷面客流表示,具體數(shù)值參考早高峰時(shí)段各線路上下行平均客流量。利用Pajek軟件對(duì)客流采用加權(quán)后計(jì)算其初始網(wǎng)絡(luò)連通效率為0.079,平均度2.45,說明現(xiàn)階段的軌道交通路網(wǎng)密集程度較差。結(jié)合相關(guān)指標(biāo)和已確定的網(wǎng)絡(luò)攻擊策略進(jìn)行仿真計(jì)算,仿真流程如圖3所示。
仿真實(shí)驗(yàn)過程如下:①隨機(jī)刪除仿真試驗(yàn)中,每次刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者邊,連續(xù)重復(fù)30次取平均值。②蓄意攻擊仿真試驗(yàn)中,按照節(jié)點(diǎn)的加權(quán)強(qiáng)度和邊權(quán)值大小順序,每次刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者邊。當(dāng)遇到多個(gè)相同節(jié)點(diǎn)加權(quán)強(qiáng)度和邊權(quán)值時(shí),優(yōu)先選取換乘節(jié)點(diǎn)或與換乘節(jié)點(diǎn)相連的邊其中一個(gè)。若同為換乘節(jié)點(diǎn)則隨機(jī)選擇一節(jié)點(diǎn),連續(xù)重復(fù)30次取平均值。
3.3 仿真結(jié)果分析
圖4至圖7是在隨機(jī)和蓄意攻擊節(jié)點(diǎn)和邊的方式下成都市軌道交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性能變化情況。
從圖4和圖6可以看出:①無(wú)論在隨機(jī)攻擊下,還是在蓄意攻擊下,隨著節(jié)點(diǎn)刪除比例的增加,網(wǎng)絡(luò)連通效率E(G)均呈下降趨勢(shì),且邊攻擊的網(wǎng)絡(luò)連通效率E(G)高于節(jié)點(diǎn)攻擊。究其原因,攻擊節(jié)點(diǎn)不僅從網(wǎng)絡(luò)上刪除該節(jié)點(diǎn),與其相鄰的邊也隨之刪除。這比攻擊邊對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成的沖擊更大,因此節(jié)點(diǎn)攻擊更容易降低網(wǎng)絡(luò)抗毀性。②蓄意攻擊下的網(wǎng)絡(luò)連通效率E(G)對(duì)節(jié)點(diǎn)刪除比例初期反應(yīng)比較劇烈。當(dāng)下降到某一閾值后,反應(yīng)趨于平緩,而隨機(jī)刪除節(jié)點(diǎn)或邊時(shí)網(wǎng)絡(luò)連通效率E(G)呈現(xiàn)較穩(wěn)定的下降趨勢(shì),并伴有跳躍性的波動(dòng)。究其原因,蓄意攻擊總是選擇網(wǎng)絡(luò)中最為重要的一些節(jié)點(diǎn)或邊作為攻擊對(duì)象,它們對(duì)軌道網(wǎng)絡(luò)中的換乘路徑和網(wǎng)絡(luò)連通性起著至關(guān)重要的作用。一旦攻擊這些節(jié)點(diǎn)或邊,便會(huì)引發(fā)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的劇烈變化,從而產(chǎn)生大范圍孤立節(jié)點(diǎn)。而隨機(jī)刪除時(shí),跳躍性的波動(dòng)主要是因?yàn)樵诠糁杏龅搅斯?jié)點(diǎn)加權(quán)強(qiáng)度或邊權(quán)值較大的情況。
從圖5和圖7中可以看出:①蓄意攻擊下的最大子圖連通度前期變化比較劇烈,后期比較平緩,而隨機(jī)攻擊下最大子圖連通度會(huì)持續(xù)下降。究其原因,現(xiàn)階段的成都市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不完善,對(duì)攻擊缺乏足夠的抗毀性能,網(wǎng)絡(luò)很快會(huì)分散成支離破碎而又相互不連通的樹狀圖。②邊攻擊的最大子連通度C(G)高于節(jié)點(diǎn)攻擊,原因同上。
3.4 仿真結(jié)論
綜上所述,本文得出如下結(jié)論:①本文提出的基于客流加權(quán)的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)研究框架是合理的。②相對(duì)于無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò),本文構(gòu)建的客流加權(quán)的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)能夠考慮到客流阻抗對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)的影響,所采用的抗毀性測(cè)度指標(biāo)可以更好地描述網(wǎng)絡(luò)抗毀性能的變化特性。③通過斷面客流量能夠更好地識(shí)別出網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)與連邊,為城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)安全措施提供指導(dǎo)。④城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)對(duì)隨機(jī)攻擊具有魯棒性,而對(duì)蓄意攻擊表現(xiàn)為脆弱性。因此,在制訂網(wǎng)絡(luò)防護(hù)策略時(shí),應(yīng)盡可能避免蓄意攻擊的發(fā)生。⑤相同條件下,網(wǎng)絡(luò)邊抗毀性優(yōu)于節(jié)點(diǎn),因此在安全規(guī)劃時(shí),要加強(qiáng)對(duì)站點(diǎn)的保護(hù)。⑥城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性是由少數(shù)節(jié)點(diǎn)和邊維系的,因此加強(qiáng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和邊的識(shí)別和防護(hù)尤為重要。
4 展望
現(xiàn)實(shí)中,城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),本文只是對(duì)抗毀特性的初步研究,具體還存在以下3個(gè)問題:①如何在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,依據(jù)站點(diǎn)的脆弱程度進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。例如將脆弱節(jié)點(diǎn)的“星形”連接結(jié)構(gòu)改為“三角形”連接結(jié)構(gòu)等,以提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。②如何在日常運(yùn)行方面,對(duì)較脆弱站點(diǎn)進(jìn)行防護(hù),預(yù)防突發(fā)事故的發(fā)生。③如何設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)冗余性來提高網(wǎng)絡(luò)的抗毀性。這些問題將在以后的研究工作中一一展開進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]Latora V,Marchiori M.Is the Boston subway a small-world network.Physica A Statistical Mechanics & Its Applications,2002,314(1):109-113.
[2]汪濤,吳琳麗.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的城市公交網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2010,27(11):4084-4086.
[3]Barabasi A L,Albert R.Emergence of Scaling in Random Networks.Science,1999,286(5439):509-512.
[4]Crucitti P,Latora V,Marchiori M,et al.Error and attack tolerance of complex networks.Nature,2000, 406(6794):542.
[5]Holme P,Kim B J,Yoon C N,et al.Attack vulnerability of complex networks.Physical Review E Statistical Nonlinear & Soft Matter Physics,2002,65(5):634.
[6]種鵬云,帥斌,陳鋼鐵.恐怖襲擊下危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效抗毀性建模與仿真[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2013,30(1):107-110.
[7]種鵬云,帥斌.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)抗毀性測(cè)度分析[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014(5):10-18.
[8]秦孝敏.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的城際鐵路網(wǎng)絡(luò)脆弱性分析[J].石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014(4):82-85.
[9]黃愛玲,關(guān)偉,毛保華,等.北京公交線路客流加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性分析[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2013,13(6):198-204.