城市轨道交通网络脆弱性研究.pdf

国内图书分类号: 国际图书分类号: 西南交通大学研究生学位论文年姓专二零一五年五月密级:公开万方数据 Classified Index: : Southwest Jiaotong University MasterDegree Thesis The Research on theVulnerability of Urban work Grade:2012 Candidate:Li Bingyu Academic Degree Applied for:MasterDegree Speciality:Traffic and Transportation Planning andManagement Supervisor: Qiyuan 5 万方数据西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于 ,在年解密后适用本授权书; 。(请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名:考4办指导老师签名: 日期:Ⅵ 日期:枷U、(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下: (1)采用广泛查阅相关文献、阅读整理的方法,分析复杂网络特性,研究城市轨道交通能力相关特性:可靠性、鲁棒性、抗毁性、脆弱性等,总结出较为全面的脆弱性的定义,主要包含静态脆弱性和动态脆弱性两个方面,也作为论文研究的基础; (2)分析影响网络物理结构脆弱性各种影响因素(连通度、平均聚类系数、平均连通效率、平均路径长度),最终选取平均连通效率这一因素作为网络物理结构脆弱性衡量标准。分析网络类型与其基本特性间关系,提出网络类型判断的方法;提出能反映网络特性的两种攻击策略:单个节点分别攻击策略(包括度较高节点和介数较高节点)和符合条件节点的依次攻击(包括随机性和蓄意攻击),编制matlab程序得出在不同攻击策略下网络脆弱性指标的值,以其变化作为脆弱性的评判标准。以重庆市轨道交通为案例进行分析,得出的结论具有一般性,也可以适用于其他城市轨道交通网络; (3)提出影响网络运输组织脆弱性的主要因素,并在考虑大客流爆满造成的列车运行延误及其在网络中的传播、车站一般会采取的应对措施条件下,建立基于客流实时分布的客流拥堵传播模型,并对模型设计了算法步骤,编制matlab程序求解模型, 并以一小算例进行模型可行性的验证。(4)提出网络脆弱性的改进建议。网络物理结构脆弱性改进时,需对比不同网络物理结构在相同攻击策略下脆弱性指标的变化,论文首先通过matlab建立各种网络物理结构模型,再将攻击策略加入matlab中,得出求解平均连通效率的代码,再根据对比结果提出改进建议;运输组织脆弱性改进时,通过大量阅读已有的国内外较成熟的突发情况运输组织调整措施,总结提炼出所可能采取的改善措施,也作为进一步研究的基础。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名:孳帆日期: >or2.』.卅万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着城市轨道交通网络规模不断扩大和客流量不断攀升,出现了很多亟待解决的问题,如乘客换乘时间延长、换乘不平衡、站台拥堵、客流流动效率低等。上述这些问题阻碍了网络化运营效能的发挥,也产生了很多安全隐患。事实证明,交通网络问题的解决之道是在研究由于路网系统逐渐复杂化所显现出的问题的规律和特征的基础上,探索网络的脆弱线路或车站,并挖掘线路或车站在各种条件下的变化规律以及可能产生的后果,寻求合理的运营保障方案以指导实践。论文对城市轨道交通网络脆弱性的研究如下: 首先,基于对已有关于城市轨道交通网络能力相关文献的归纳提炼,总结出城市轨道交通网络脆弱性的定义:包括静态的物理结构方面的脆弱性和动态的运输组织方面的脆弱性; 其次,对复杂网络的几种网络类型及其对应的基本特性进行了总结,并提出了2 种主要的攻击策略,即单个站点分别攻击和满足条件站点依次攻击策略,以上理论的研究作为网络物理结构脆弱性建模及分析的依据。通过对脆弱性影响因素的分析,选取平均连通效率这一因素作为脆弱性的衡量标准,以其在攻击策略下所发生变化的程度来判断网络