国内外典型城市群交通网络特性对比分析*

为了研究城市群交通网络特性,运用ICN dual approach方法构建了以美国东北部大西洋沿岸城市群、日本太平洋沿岸城市群、英国伦敦为核心的城市群、长江三角城市群、京津唐城市群、珠江三角城市群等国内外典型城市群交通网络模型,使用MATLAB和VC++分别对它们的平均度、网络密度、n-聚集系数、平均最短路径、随机网络聚集系数、随机网络平均最短路径、网络结构熵、全局系数等网络特性指标进行计算和比较分析,得到以下结论:a)六个城市群交通网络都具有小世界性而不具有无标度性,一般可以推论城市群交通网络只有小世界性、不具有无标度性;b)六个城市群交通网络都存在着极少道路介数很大,对整个网络的整体性、连通性和安全性意义重大;c)六个城市群交通网络中珠江三角城市群交通网络的整体效率最高,日本太平洋沿岸城市群交通网络结构熵最小,表明其最有序。     

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.     

城市轨道交通网络特性与级联失效鲁棒性分析

为探讨城市轨道交通网络(U RT N)的网络特性及面对突发事件时的鲁棒性,提升运营效率,基于复杂网络理论,采用Space-L方法构建URTN拓扑结构,提出URTN站点重要性综合评价指标.建立URTN级联失效模型,设计级联失效仿真算法,通过网络效率和最大连通子图比例两项鲁棒性评价指标,定量分析不同攻击策略下U RT N级...     

动态供需复杂网络演化模型拓扑性质的研究

为了深入理解供需网络的演化规律,在研究了已有的复杂网络演化模型所刻画供需网络生长过程不足的基础上,提出了以ER网络模型表示初始网络,并在局域世界中选择新增节点的连接边,依据节点之间的网络路径值作为局域世界选取的原则,局域世界的规模可动态增长。在考虑网络生长的同时,也考虑到网络内部边的动态演化以及节点的退出问题,据此建立了供需复杂网络的有增有减的动态演化模型,并给出了生成模型的算法。仿真结果表明,该模型所生成的网络模型具有无标度特性、小世界性和高聚集性。     

基于交通流特性的高速公路交通网络建模与应用

为了满足高速公路安全管理系统的功能需求,提出了一种适合高速公路交通网络数据表达、操作与分析的基于交通流特性的高速公路交通网络数据模型,弥补了现有交通网络GIS数据模型在复杂的网络建模和分析中的不足。在分析高速公路交通流特性的基础上提出了高速公路交通网络的建模要素,并设计了概念建模、逻辑建模和物理建模的方法。该模型有利于迅速响应影响网络交通流分布的突发事件并生成安全管制决策,文中以高速公路网交通封闭实施位置算法为例说明其在高速公路安全管理领域的应用。     

交通网络中关键路径算法的动态实现

本文介绍了关键路径算法及AOE网的有关理论,建立城市交通网络路径的优化模型,给出交通网络中有向图每条边权值的数学模型,并以Visual c＋＋作为编程工具实现交通网络关键路径算法的动态演示。     

动态复杂供需网络局域演化模型的研究

为了深入理解供需网络的演化规律,研究了已有的复杂网络演化模型刻画供需网络生长过程的不足,提出了以星型网络表示初始网络,在局域世界中选择新增节点的连接节点,局域世界的选取,采用了依据节点之间的网络路径值作为选取局域世界的原则,同时定义了局域世界的规模动态增长,从而建立了复杂供需网络的动态演化模型,并给出了生成模型的算法。该模型在考虑网络动态增长的同时,也考虑到网络内部边的动态演化以及节点的退出,这与现实情况相吻合,因此更细致、真实地刻画了供需网络的动态演化特性。仿真结果表明,该模型所生成的网络模型具有无标度特性和小世界性。     

大规模交通网络实时模拟系统

以元胞自动机模型为微观模型，以CS模型为指导构建二维的大规模交通网络，利用多线程机制实现了整个模拟系统的高速运行。具体的模拟实验显示：该模拟系统完全可以满足实时模拟的需要，对于包含400个十字路口的交通网络，模拟系统每更新一次所需要的时间小于1s。     

虚拟社会仿真中的人际关系网络模型研究

人际关系网络具有复杂网络中典型的小世界、无标度特性,同时其本身又具有强的地域性.在分析人际关系网络三种特性的基础上,借鉴构建小世界、无标度网络的思想,提出了在危机条件下,某地区民众就当前发生的危机事件因交流而形成的人际关系网络模型,实现了原型系统,并进行了仿真实验分析.结果表明,构建的人际关系网络模型是可行的,可用于虚拟社会系统建模仿真.     

复杂网络生存性评估方法研究

该文针对复杂网络的特点,首先给出了复杂网络生存性的一个新测度——容忍度。在此基础之上,给出了生存性测度的新定义,针对复杂网络无标度性的特点,给出了复杂网络生存性评估的新方法,并以互联网抽样数据为例进行了网络生存性分析。最后对复杂网络生存性研究的思路进行了探讨,指出从网络拓扑结构出发,研究拓扑结构的各种属性对网络生存性的影响,将是复杂网络生存性研究的一个有效而新颖的思路。     

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一个重要的方向。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。     

城市高速公路交通的神经网络建模与控制

从城市高速公路交通流的宏观、动态特性出发 ,分析了交通流控制中常用的宏观、动态、确定性模型 在此基础上 ,利用人工神经网络技术建立了城市高速公路的神经网络模型 ,并提出了入口匝道放行和路段速度相结合的多变量神经网络控制策略 利用该控制策略建立的自适应神经网络控制器 ,可以使高速公路上的交通密度维持在理想的密度值附近 .进一步分析可以得到 ,该控制器是一个状态和控制作用均可跟踪的伺服系统 .以杭州某高架高速公路为背景的仿真结果表明 :该控制器具有较强的鲁帮性 ,控制效果令人满意 .     

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。     

Traffic Simulation in Urban Networks Using Stochastic Cell Transmission Model

The stochastic cell transmission model (SCTM) is a macroscopic traffic simulation model of high accuracy. One of its advantages is that it can represent the uncertainty of the traffic states and the changing travel demand and supply conditions. However, it has been applied to freeways and simple networks having only one origin‐destination pair. In this article, we propose a modified stochastic cell transmission model (M‐SCTM) that applies the conventional SCTM to urban networks. In M‐SCTM, we introduce vehicle agents as well as their route choice behavior on an urban network, which is more applicable to complex urban networks. Additionally, M‐SCTM was applied to networks in which the turning ratio is not priorly set through a route search algorithm. The results show that M‐SCTM can conduct simulations with as much accuracy as SCTM. Furthermore, we verified the appropriate reproducibility of the simulations based on M‐SCTM and compared the estimated value and the measured value in terms of the travel time of each vehicle.     

城市交通网络正系统模型与稳态信号控制

城市路网内车流分布不均衡为交通拥堵原因之一,且交通控制系统为典型正系统．为此,本文采用Compartment正系统对网络交通流演化建模,以网络均衡为控制目标,提出稳态信号控制方法．首先,建立网络交通流Compartment正系统模型,可描述具有任意控制结构网络的过饱和特征;进一步,给定网络车流输入,由非负矩阵理论可得网络存在唯一稳定平衡点,给出平衡点解析计算公式．由此,提出网络稳态信号控制律,为路段状态反馈控制律．最后,以北京市奥林匹克公园区域拓扑路网为例,在VISSIM软件中建立仿真环境,比较稳态信号控制方法与定时控制方法,仿真结果表明在高需求网络条件下,稳态信号控制方法可改善网络整体性能和缓解局部拥堵．     

基于神经网络的城市快速路交通拥堵判别算法

针对城市快速路的常发性拥堵和偶发性交通拥堵,提出了一种基于神经网络的自动判别算法.该方法利用改进的自适应梯度算法优化神经网络的权值参数,既能保证神经网络参数收敛到全局最优值,又具有快的学习速度,提高了神经网络的检测效果.利用微观交通仿真软件PARAMICS建立了城市快速路网,通过多次仿真获得了包含各种交通拥堵的学习样本,增强了算法的鲁棒性.将训练好的神经网络对多种实际的交通数据进行了仿真试验.实验结果表明,该算法在城市快速路交通拥堵判别中具有较高的检测率和较低的误报率.     

快速路网宏观交通流仿真系统的开发与仿直

为了给快速路网运行状况分析和控制策略评价提供高效辅助决策工具,提出快速路网宏观交通流仿真系统整体框架,分输入模块、仿真模块和输出模块三部分,并给出采用Microsoft Visual Basic面向对象语言开发的实现流程图和关键技术.仿真案例采用该系统对包含两个起点、两个终点的快速路网进行仿真,刻画交通拥挤的形成、传播...     

刍议C~3I系统技术在城市交通管理中的应用

首先简单叙述了Ｃ３Ｉ系统在军事上的应用，然后针对我国各类大中型城市的交通现状及特点，涉及到城市交通管理、道路管理、车辆管理和城市交通管理指挥中心站、区域指挥站及各交叉路口控制站，提出将Ｃ３Ｉ系统体系结构运用到民用城市交通管理中去的构想。     

博客网络的演化过程研究

受NW小世界网络模型和BA无标度网络模型的构造方法的启发,提出一种基于优先连接增长的NW小世界网络模型用于模拟博客网络,该模型具有NW小世界网络的小世界特性,其增加的度分布也满足幂律分布.考虑到在实际博客网络中各种影响博主被链接的因素的存在,对模型进一步修改,在其基础上加入了知名度.最后以科学网博客为例,通过统计分析其中的博主好友信息,进行实验仿真,结果表明所提的模型能够真实地模拟科学网博客的网络拓扑.