分子算法在公交网络问题中的应用

分子生物计算是一门很有潜力的发展中学科。首次尝试将其用于解决公交网络问题。通过对公交网络问题的分析,巧妙地将该出行优化问题转化成一个赋权图问题,综合考虑道路长度、拥堵系数、换乘等因素,并结合自组装的思想对其进行建模。在此基础之上,以西安市局部公共交通网络图为例,给出了该分子计算模型的详细生化操作步骤,显示了分子生物计算的可行性及巨大的优越性。该算法大大降低了公交网络计算的复杂性,同时扩展了分子生物计算的研究领域。     

基于广度优先搜索的城市最优公交换乘方案研究与设计

笔者分别使用L空间方法和P空间方法对公共交通网络(公交网络)进行建模,将其建为一个复杂网络模型。利用邻接矩阵将公交网络在计算机中进行表达和存储。根据复杂网络理论,分析了其统计特性。随后介绍了广度优先搜索算法,并利用该算法设计了换乘次数最少的最优公交换乘方案。最后用实际数据验证了此算法的有效性。     

基于不确定需求的公共交通网络鲁棒性优化方法

为了提高城市不同类型公共交通所组成的线网的鲁棒性,从公共交通线路建设成本、乘客出行的总时间以及乘客总换乘次数等方面确定公共交通网络的服务性能模型,在此基础上通过计算方案目标值与期望值的差值来确定公交网络的鲁棒性;由于存在随机不确定需求,在传统免疫克隆算法基础上对变异操作进行改进用于对优化模型求解。结合算例分析发现,线路建设成本、乘客总出行时间以及乘客总换乘次数的参数值对于优化结果具有显著影响;另外鲁棒性参数取值也会对计算结果产生一定影响,通过算例验证了优化方法的可行性。     

基于无尺度网络的路由级拓扑建模与仿真

即使遵循相同节点度幂律分布的无尺度网络也可能具有完全不同的拓扑结构.采用混合建模的方法,综合考虑节点的层次性、权重分布、统计特性,并利用雷达图划分拓扑象限,从网络动力学的角度对节点分类、动态增长分布和连接规则添加约束性条件,构建了与实际网络符合程度更高的路由级拓扑模型,并给出了生成算法.最后结合仿真实验,给出了多种网络统计特征值的计算结果,分析了该模型的有效性和实用性.     

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.     

基于渗透图的网络弱点分析与研究

提出一种基于渗透图的网络弱点评估模型（EG_NVM）,从网络弱点采集、弱点关联分析出发,参考网络环境配置与拓扑结构、模拟渗透状态改变的过程,构建渗透图,通过对关键渗透序列的量化分析进行网络弱点评估。利用EG_NVM能够有效解决生成图“状态爆炸”的问题并直观显示各弱点相互潜在的关联关系。通过一个典型仿真环境,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于复杂网络的城市公交网络抗毁性分析*

以国内四个城市公共交通系统为研究对象,对由停靠站点构建的公交网络拓扑结构进行了计算和分析。在此基础上提出了公交网络的抗毁性测度——最大连通子图的相对大小和网络效率,并考察了公交网络在不同攻击模式下的抗毁性。结果表明,公交网络具有对随机攻击的鲁棒性,同时又具有对选择攻击的脆弱性。网络的可靠性是由一些关键节点（公交枢纽站点）的稳定性决定的,应当切实保障这类站点的正常、高效运行。     

社交网络中个体价值分析

社交网络中个体价值分析,就是利用网络爬虫抓取社交网络中数据,对数据过滤分析,抽象成图结构,发现排名最高的节点(个体)。本文基于Page Rank算法模型,应用"黄金分割线"方法和"二八定律"对其进行改进,并用在社交网络中,定义以人为核心的个体价值,这样Page Rank模型就有了新的应用领域,同时也有了一个新的名字"People Rank"。本文将复杂的社交网络抽象成一种图结构,图中节点代表用户,图中边的链入链出代表了用户之间的"粉丝"和"关注"关系。利用"People Rank"模型,构建矩阵,对矩阵进行迭代计算,最后得到一个收敛的结果,根据结果的大小确定在社交网络中个体的重要性。     

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.     

对等网络中平均最短路径长度的分析

对等网络理论上可以将它看成一个大的无向图，图中的顶点表示网络中的每个计算节点，图的边则表示计算节点之间的连接．P2P网络，类似于其他的复杂网络（如Internet、web和社会关系网络），这类网络中的节点的度的概率分布呈现出Power-law的分布特性．传统上对这些网络建模时采用的是随机图模型，然而随机图网络与Power-law（网络的一个表质区别是在随机图网络中节点度的概率分布呈现泊松分布，这种节点度的分布差异将导致对网络的建模分析不能反映实际网络的真实特性．通信网络（如Internet和P2P网络）中任意两点间的最短路径长度是衡量这种网络的一个重要特征量，它直接关系到诸如路由、搜索等相关算法的设计与实现，本文基于Power-law网络模型对P2P网络的最短路径长度进行理论建模与分析，并通过对实际网络的测量来验证理论分析结果的正确性．     

基于二部图模型的公交网络路径搜索算法

采用二部图模型描述公交网络,将公交站点和公交线路抽象为二部图中的两类顶点,用参照距离值度量站点间出行路径的长度。考虑换乘因素和距离因素对公交出行者路径选择行为的共同影响,在Dijkstra算法基础上,设计了公交网络最优路径搜索算法。引入迭代惩罚函数,将其进一步扩展为多路径搜索算法。通过算例验证了算法的有效性。     

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。     

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。     

一种基于二部图谱划分的聚类集成方法

将二部图模型引入聚类集成问题中,使用二部图模型同时建模对象集和超边集,充分挖掘潜藏在对象之间的相似度信息和超边提供的属性信息.设计正则化谱聚类算法解决二部图划分问题,在低维嵌入空间运行K-means++算法划分对象集,获得最终的聚类结果.在多组基准数据集上进行实验,实验结果表明所提出方法不仅能获得优越的结果,而且具有较高的运行效率.     

基于通信量权值二分图分配算法的列车通信网络研究

针对列车通信网络的网络性能直接受到网络拓扑结构的影响,提出一种基于设备间的通信量权值的二分图分配算法,解决网络拓扑中设备到交换机的分配问题。首先,根据列车通信网络中各设备间的实际通信情况,建立列车交换式以太网模型,得出设备间的通信量权值;然后,利用通信量权值的二分图分配算法完成设备到交换机的分配,构建新的交换式列车网络拓扑结构。通过OPNET建模仿真对该结构的网络性能进行分析,结果表明,优化后的列车通信网络拓扑结构比未优化的拓扑结构,在网络时延、链路利用率和吞吐量等网络性方面能均有很大的提升,可为列车通信网络拓扑结构优化研究提供理论参考。     

基于GMM聚类和PNN的道岔故障诊断研究

当前道岔故障诊断系统大多采用BP神经网络,但由于BP神经网络结构特点,在训练样本大且诊断系统精度要求比较高时,网络常常会呈现出以下不足:不收敛且容易陷入局部最优、常用的数据挖掘方法如小波分析等对数据的利用度不高、从时域或频域角度分析时不够全面和采用数据降维使用的LLE方法会丢失部分有用数据等。采用GMM聚类方法对兰州车站微机监测系统中采集的600组功率数据进行分类后,根据结果选取信息量比较全面的数据建立概率神经网路的训练集和测试集,从测试集得出的仿真图和BP神经网络做比较,结果表明基于GMM聚类和概率神经网络的道岔故障诊断方法可以改善存在的不收敛、误差大等问题。     

恐怖袭击下危险品运输网络抗毁性仿真分析

危险品运输网络在遭受恐怖袭击后单个节点的失效可能会引发网络级联失效现象。为解决该问题,构建一个危险品运输网络级联失效抗毁性模型。根据恐怖袭击条件,定义“正常”、“失效”和“暂停状态”3种节点状态,从“结果性”和“过程性”2个视角出发,提出网络抗毁性的评价测度。通过建立仿真场景,在不同节点的度、不同容量系数和不同规划方式下对危险品运输网络级联失效特性进行定量研究,结果证明了该级联失效抗毁性模型的科学有效性。     

一种求解二部图最大匹配问题新算法及其应用

提出了解决二部图最大匹配问题的分层网络优化算法,并应用新算法对排课问题进行求解。定义了分层网络的概念及匹配的规则,结合广度优先搜索策略生成分层网络体系,然后按网络逆序找出最大匹配。实验表明,算法在解决大规模二部图最大匹配的理论问题和实际应用问题时均能获得准确的结果,具备良好的性能。     

二阶有向多智能体网络的可控包含控制

研究随机给定拓扑结构的二阶有向多智能体网络的可控包含控制问题.针对当前包含控制研究成果大多没有考虑多智能体网络领导者和跟随者的可控配置问题,结合复杂网络可控性理论和二分图最大匹配算法给出满足网络可控的领导者和跟随者集合,并为跟随者智能体设计相应的控制协议,驱使跟随者能够渐近收敛到由多个领导者构成的静态凸包中,从而实现网络的可控包含控制.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

“基于LBS的社交网络”在城市公共空间管理与运营中的应用

互联网Web2.0时代背景下,在城市公共空间与空间使用者之间产生了大量互动需求,同时新的互联网技术也为城市公共空间与空间使用者进行互动提供了新的解决方案。其中,"基于位置的服务(Location Based Service简称LBS)的社交网络"便是目前最为成熟、有效的方式之一。本文介绍了"基于LBS的社交网络"的组成与内涵,并构建其在城市公共空间管理与运营中的应用模型。分别侧重于确定空间后对人群的细分以及获得人群信息后对适用空间的定位。同时,根据所建模型在武汉市湖北美术馆进行了两次运作实验。证明了"基于LBS的社交网络"在城市公共空间管理与运营中,能发挥促进空间与使用者互动的作用。