复杂网络在城市公交网络中的实证分析

实证分析是复杂网络研究的-个重要的方向.采用复杂网络研究方法,以上海、北京等城市的公交线路的部分站点和路线为例,分别从公交停靠站点网络、公交换乘网络和公交线路网络角度总结了城市公交网络的复杂网络特性.对复杂网络的静态特征值如平均路径长度、聚类系数、节点度分布等方面进行了统计.结果显示北京和上海的公交网络具有小世界特性,度分布都符合指数分布.北京和上海居民外出的平均换乘次数分别为1.54次和1.9次.     

贵阳公共交通网络复杂性分析

城市公共交通系统可以抽象为由公交线路和停靠站点构成的网络,公交网络构成了一个典型的复杂网络.本文以贵阳市的公共汽车交通系统中的停靠站点网络为研究对象,对其进行了复杂性分析,计算了网络的度分布、平均路径长度、聚集系数等指标.结果表明,贵阳市公共交通网络的度分布符合幂率分布,并且具有较小的平均路径长度和较高的聚集系数.从而证实贵阳市公交网络的小世界特性和无标度特性.     

基于Space-P复杂网络模型的城市公交网络特性分析

针对城市公交网络中换乘网络的整体性能分析问题,提出一种基于复杂网络理论的分析方法。首先,基于图论思想,将公交网络建模成由Space-P方法表示的公交换乘网络拓扑模型;然后,统计分析了公交换乘网络的度分布、平均最短路径长度、聚类系数、紧密中心性和介数中心性等特性。以北京市的公交网络为例进行了相关分析,从宏观角度说明北京公交网络具有小世界网络特点,市民出行需要换乘的概率较大,但换乘较为便捷;同时,给出了相关站点的具体地理信息,为公交规划部门优化公交网络提供了参考。     

济南市公共交通网络的拓扑特性研究

采用复杂网络的研究方法,运用图论及相应的网络分析工具对济南市公交站点网络和公交换乘网络进行了实证研究.对网络静态几何量进行了统计,并以此为依据分析了公交网络的拓扑结构特性,揭示了公交网络的复杂性及其演化机理.研究结果表明,两种公交网络的拓扑结构模型都具有无标度网络特性.其中公交换乘网络还具有小世界特性.此项研究结果对于优化公交线路,解决交通问题等提出了一些建议.     

城市公交复杂网络研究

文中基于复杂网络理论,以公交停靠站点为节点,公交线路作为网络边,构成一个复杂的城市公交网络,研究该城市公交网络上的一些统计特征,就网络的度分布、介数、平均路径长度、聚类系数进行计算并对其进行复杂性分析.结果表明:该城市公共交通网络具有幂率分布特征下的度分布,且具有较小的平均路径长度和较高的聚类系数,说明该城市公共交通网络符合复杂网络无尺度特性,可揭示网络中的Hub节点,加以防范保护,为城市交通系统的正常运转和维护提供科学性指导.     

基于复杂网络的城市公共交通网络研究

将北京、上海和杭州3个大城市的公共交通网络(常规公交和快速公交)抽象成复杂网络,结合网络图论思想,把公交站点作为节点,站点间的连线作为边,在大量统计数据的基础上,通过Space L和Space P方法研究3大城市的复杂网络特性。统计分析表明,3个城市的公交网络均具有较小的平均路径长度,即典型的小世界特性。其节点的度分布,在Space L方法的描述下具有无标度特性,在Space P方法的描述下具有指数分布特性。通过对Space L和Space P两种描述方法的比较,可以发现对于同样的公交网络,Space P方法描述的网络具有更大的聚类系数和更小的平均路径长度,即具有更强的小世界效应。     

基于关联的城市公交换乘查询算法

公交换乘是旅游信息系统中的热点问题。当前流行的GIS软件不能人性化地直接解决公交换乘的问题，在对现有的城市公交运行线路、站点分布和城市道路网络特点进行了研究之后，结合数据库技术和Web技术，针对大型城市中，由于公交线路多，公交换乘查询中数据量大，算法复杂的问题，设计了一个包含公交数据表、数据关系和算法步骤的关系型查询分析解决方案。     

基于WebGIS的公交查询信息系统研究

本文通过分析实际的公交乘车过程,将双层公交网络模型划分为几何网络和逻辑网络,定义公交线路和站点的空间类和换乘查询所需的属性类以及表达站点之间的连通关系,并基于Web GIS与Java Script/Ajax技术以及SQL Server 2000数据库技术设计并开发了一个公交查询信息系统,该系统实现了站点查询、线路查询、换乘查询等基本功能,并且提供了地图显示、漫游和缩放等功能。     

数据库系统中公交网络换乘线路的优化选择模型

本文给出了超大城市公交网络换乘线路的优化选择模型。以北京市为实例,运用动态SQL查询技术．在数据库SQL Server中,实现了公交线路换乘查询系统。求出了北京市公交网络的换乘次数上确界,可以查询出任意两个站点之间的换乘线路,给出了上下行线路的处理模型,优化了查询能力,具有实用性。     

基于节点可达度的公交多路径搜索算法

针对公交网络路径搜索问题,以复杂网络的角度进行了相关研究。根据出行者实际需求,提出一种基于节点可达度的公交多路径搜索算法。采用复杂二分网络模型来描述公交网络,将公交线路和公交站点分别看做一类节点,每条公交线路与它所经过的公交站点之间存在连边;在分析网络社团结构的基础上定义了节点可达度,算法根据节点可达度逐步搜索直至目的节点,搜索过程保留可能存在的多条最佳路径。实验结果表明,该方法能够得到最小换乘的多条有效路径。     

基于复杂网络理论的中国航空网络抗毁性测度分析

运用复杂网络理论建立的网络抗毁性测度方法,对中国航空网络进行了抗毁性实证分析。对中国航空网络连通性影响最大的机场是乌鲁木齐、昆明、西安等区域枢纽机场;针对度值进行选择性蓄意攻击,攻击机场数量达到5%时,就能使中国航空网络效率下降至50%左右;根据关键机场遭受蓄意攻击后,航空流量的重新流向对其他机场产生的流量压力来看,北京、上海及广州三个城市的机场对保持中国航空网络的稳定起着决定性的作用。     

复杂网络聚类算法在生物网络中的应用

复杂网络在现实世界中普遍存在,具有小世界性和无标度性等统计特性,网络簇结构是复杂网络重要的拓扑属性之一。在复杂生物网络中使用聚类算法揭示生物网络中的簇结构对分析生物网络的拓扑结构、预测其功能都具有重要意义。对复杂网络聚类方法在蛋白质-蛋白质相互作用网络和新陈代谢网络中的应用及其进展情况进行了综述,分析了几种聚类算法的评价函数和适用条件,并对生物网络聚类算法研究所面临的主要问题进行了讨论。     

LEO卫星网络中的一种分布式路由算法

在LEO卫星网络中，由于卫星高速运动导致的网络拓扑变化和不同卫星覆盖城内流量的非规整性给设计其特殊路由算法带来很大挑战。结合卫星网络的固有特点，本文提出一种基于路径信息压缩的分布式路由算法CPDR（Compressed Path Information based Distributed Routing）。该算法使用分布式分层链路状态收集策略和简洁的路径信息编码机制，能够在不引入额外信令开销基础之上提供多路径路由能力，实现卫星网路中的流量负载平衡、优化网络带宽应用、提高星际链路利用率。     

Functional Topology Classification of Biological Computing Networks

Current analyses of complex biological networks focus either on their global statistical connectivity properties (e.g. topological path lengths and nodes connectivity ranks) or the statistics of specific local connectivity circuits (motifs). Here we present a different approach – Functional Topology, to enable identification of hidden topological and geometrical fingerprints of biological computing networks that afford their functioning – the form-function fingerprints. To do so we represent the network structure in terms of three matrices: 1. Topological connectivity matrix – each row (i) is the shortest topological path lengths of node i with all other nodes; 2. Topological correlation matrix – the element (i,j) is the correlation between the topological connectivity of nodes (i) and (j); and 3. Weighted graph matrix – in this case the links represent the conductance between nodes that can be simply one over the geometrical length, the synaptic strengths in case of neural networks or other quantity that represents the strengths of the connections. Various methods (e.g. clustering algorithms, random matrix theory, eigenvalues spectrum etc.), can be used to analyze these matrices, here we use the newly developed functional holography approach which is based on clustering of the matrices following their collective normalization. We illustrate the approach by analyzing networks of different topological and geometrical properties: 1. Artificial networks, including – random, regular 4-fold and 5-fold lattice and a tree-like structure; 2. Cultured neural networks: A single network and a network composed of three linked sub-networks; and 3. Model neural network composed of two overlapping sub-networks. Using these special networks, we demonstrate the method’s ability to reveal functional topology features of the networks.     

双向路径重选的自组网负载均衡路由协议

基于跨层负载感知和双向路径重选的自纽网负载均衡路由协议（CLBLR）在路由发现阶段和路由维护阶段，将整个路径中各节点MAC层的总平均估计时延和路径总业务流负载结合起来，共同作为路由选择和路由调整的重要依据，通过双向路径重选方法实现最优路径选择和网络业务流的均衡分布和均衡传输．协议通过禁止中间节点对路由请求进行应答和阻止不必要的路由请求分组，经由重负载中间节点转发，以保证路由发现时能够利用最新负载信息，并避免了节点在重负载情况下成为新建路由的中间节点，使协议具有一定的拥塞控制功能，以间接的方式实现了请求接纳控制．上述措施使分组传输路由很好地避免了拥塞节点，减少了网络瓶颈对网络性能的影响．仿真表明，CLBLR在分组丢失率、平均端到端时延和路由附加开销等方面具有良好性能，其优良的分布式控制特征能适应自组网的动态环境．     

基于最短路径查询的城市公交网络拓扑建模研究

最短路径分析是地理信息系统（GIS）中网络分析的一项重要功能，等价于图论中的节点间求解最短路径问题。对地理网络进行地理分析和建模，以实现最短路径搜索已经有大量论文讨论。但是专门针对城市公交网络的建模和路径寻优，则少鲜有研究，而且已有的一些网络模型也不能直接应用到公交网络寻优中，本文应用图论理论，讨论公共交通网络的拓扑建模，实现公交网络最优路径的查询。     

时间依赖的网络中最小时间路径算法

时间依赖的网络与传统网络模型相比更具有现实意义，具有广泛的应用领域，交通网络和通信网络可以抽象为时间依赖的网络模型，当模型中弧的工度是时间依赖的变量，最短路径问题的求解变得非常困难，早期的研究者通过具体的网络实例认识到传统最短路径算法在这种情况下是不正确的，因此给出限制性条件使得传统最短路径算法是有效的。该文从最短路径算法的理论基础入手，从理论上证明了传统最短路径算法，如Dijkstra算法和标号设置算法，在时间依赖的网络上不能有效地求解最短路径问题，并且，在没有任何限制性条件下，给出了时间依赖的网络模型，理论基础，求解最小时间路径的优化条件和SPTDN算法，从理论上证明了SPTDN算法的正确性，算法的实验结果是正确的，最后给出了时间依赖的网络应用实例。     

基于复杂网络的 Internet 流量分析

基于复杂网络理论对 Internet 网络结构进行分析,模拟 Internet 网络中选择服务器的过程,建立一个基于距离和流量的 Internet 自组织网络结构模型(FDM).通过仿真Internet 网络数据传输过程,分析比较 FDM 与 BBV 模型的丢包率,研究 Interact 网络中心连接节点的缓存器容量、...