基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的不同攻擊策略下考慮級(jí)聯(lián)失效的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性研究
定 價(jià):66 元
- 作者:李成兵 著
- 出版時(shí)間:2020/9/1
- ISBN:9787564376574
- 出 版 社:西南交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類:U491.1
- 頁碼:198
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的不同攻擊策略下考慮級(jí)聯(lián)失效的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性研究》對(duì)城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)的抗毀性問題進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究。首先,對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角下的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)建模方法進(jìn)行闡述;其次,針對(duì)城市群交通網(wǎng)絡(luò)的特性,對(duì)城市群交通網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)失效模型、網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)度指標(biāo)、抗毀性測(cè)度指標(biāo)的構(gòu)建方法進(jìn)行探究;而后,分別給出基于隨機(jī)、蓄意、不完全信息三種攻擊策略的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性仿真方法,并以實(shí)際網(wǎng)絡(luò)為例進(jìn)行仿真,對(duì)城市群交通網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)失效機(jī)理和網(wǎng)絡(luò)特征進(jìn)行探究;最后,對(duì)城市群交通網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法和網(wǎng)絡(luò)受損時(shí)的修復(fù)策略進(jìn)行研究,以提高城市群交通網(wǎng)絡(luò)的抗毀性能。
《基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的不同攻擊策略下考慮級(jí)聯(lián)失效的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性研究》可作為交通運(yùn)輸工程學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等專業(yè)的高等院校教師和學(xué)生的文獻(xiàn)資料,也可供從事區(qū)域規(guī)劃、城市規(guī)劃等工作的管理和技術(shù)人員閱讀參考。
城市群是由于城市聚集區(qū)域內(nèi)存在的各種物質(zhì)、信息、資金等多個(gè)流動(dòng)要素,導(dǎo)致內(nèi)部多個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)與自然要素相關(guān)聯(lián)組成的有機(jī)整體。在城市群內(nèi)部,由于存在多種交通方式(如鐵路交通、公路交通、航空運(yùn)輸、水路運(yùn)輸?shù)龋,?dǎo)致城市群綜合交通系統(tǒng)整體呈現(xiàn)出復(fù)雜、多變、動(dòng)態(tài)的顯著特點(diǎn),由此給城市群交通網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)帶來了極大的挑戰(zhàn)。面對(duì)諸如客流突增、恐怖襲擊、自然災(zāi)害等原因?qū)е碌募?jí)聯(lián)失效現(xiàn)象,如何提高網(wǎng)絡(luò)抵御外來災(zāi)害的能力,降低級(jí)聯(lián)失效帶來的影響,是當(dāng)下亟待解決的問題。在這一問題上,目前尚沒有學(xué)者進(jìn)行系統(tǒng)全面的研究與介紹。本書由此著眼,基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的思想,運(yùn)用仿真的方法,結(jié)合實(shí)際的交通流數(shù)據(jù)對(duì)城市群交通網(wǎng)絡(luò)的抗毀性特征進(jìn)行了全面的探究與解析。
第1章介紹了本書的研究背景與意義、研究目標(biāo)及主要內(nèi)容,并對(duì)全書的組織結(jié)構(gòu)、寫作思路做了總結(jié)。
第2章分析了城市群交通網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),并由此選擇“站點(diǎn)映射法”作為城市群交通網(wǎng)絡(luò)的建模方法;給出交通子網(wǎng)的概念,首先構(gòu)建了四種(道路、鐵路、航空、水路)交通子網(wǎng)絡(luò)模型,而后分別以復(fù)合與耦合的方式給出構(gòu)建城市群綜合客運(yùn)交通復(fù)合網(wǎng)絡(luò)與城市群綜合客運(yùn)耦合網(wǎng)絡(luò)的方法;最后介紹了城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)方法。
第3章介紹了三種在城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建級(jí)聯(lián)失效模型的代表性方法,基于容量一負(fù)荷模型,考慮了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載在級(jí)聯(lián)失效傳播的過程中對(duì)網(wǎng)絡(luò)可能造成的節(jié)點(diǎn)過載、連邊過載的情況,給出了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、連邊過載狀態(tài)的判斷依據(jù),將級(jí)聯(lián)失效的動(dòng)態(tài)過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型清楚地闡述出來。
第4章介紹了城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)度指標(biāo)的含義及數(shù)學(xué)表達(dá),包括節(jié)點(diǎn)度和度分布、平均路徑長度、網(wǎng)絡(luò)聚集系數(shù)。而后,以呼包鄂城市群為研究對(duì)象,構(gòu)建城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)模型,運(yùn)用Pajek及Matlab軟件仿真計(jì)算了網(wǎng)絡(luò)的特性指標(biāo)變化情況并進(jìn)行了詳細(xì)的分析,在實(shí)際算例中闡述了城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)特性指標(biāo)的內(nèi)涵及意義。
第5章介紹了兩種傳統(tǒng)的城市交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性測(cè)度指標(biāo)——網(wǎng)絡(luò)效率和最大連通子圖相對(duì)規(guī)模,并根據(jù)城市群的特點(diǎn)對(duì)兩種指標(biāo)進(jìn)行改進(jìn),構(gòu)建了全新的城市群交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性測(cè)度指標(biāo)體系。
第6章運(yùn)用復(fù)合的方法構(gòu)建城市群綜合交通網(wǎng)絡(luò)模型,在此基礎(chǔ)上基于容量一負(fù)荷理論提出一種新的級(jí)聯(lián)失效模型,定義節(jié)點(diǎn)的三種狀態(tài):正常、暫停、失效,給出基于過載程度的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)判定依據(jù),重點(diǎn)研究了級(jí)聯(lián)效應(yīng)傳遞過程中加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的流量重分配機(jī)制。通過對(duì)呼包鄂城市群實(shí)際客流數(shù)據(jù)的仿真發(fā)現(xiàn):①網(wǎng)絡(luò)的過載能力參數(shù)存在閾值為1.2:②城市群交通網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出極強(qiáng)的無標(biāo)度特征。
第7章以復(fù)合交通網(wǎng)絡(luò)模型研究城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性。首先,構(gòu)建城市群客運(yùn)復(fù)合交通網(wǎng)絡(luò)模型,并用實(shí)際客流加權(quán)。其次,采用改進(jìn)的剩余容量分配策略,構(gòu)建復(fù)合交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效模型。再次,提出了網(wǎng)絡(luò)效率和加權(quán)最大連通子圖相對(duì)規(guī)模兩個(gè)指標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)抗毀性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。最后,采用蓄意攻擊策略,以呼包鄂城市群為實(shí)例進(jìn)行仿真,仿真發(fā)現(xiàn):①蓄意攻擊對(duì)于城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)的打擊是致命的;②過載能力的存在使大量失效節(jié)點(diǎn)變?yōu)闀和9?jié)點(diǎn),且過載能力調(diào)節(jié)參數(shù)越大,網(wǎng)絡(luò)連通性越強(qiáng),而網(wǎng)絡(luò)效率卻與過載調(diào)節(jié)能力關(guān)系不大,所以暫停節(jié)點(diǎn)的存在可以增加受攻擊之后網(wǎng)絡(luò)的連通性,但網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率卻不會(huì)因此而改善;③相較于連通性,城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)效率對(duì)破壞更加敏感。
李成兵,現(xiàn)任職于內(nèi)蒙古大學(xué)交通學(xué)院,長期致力于城市群交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性、交通應(yīng)急組織方面的研究,以作者和通訊作者發(fā)表SCI/EI收錄等論文20余篇,主持研究國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)、內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)、內(nèi)蒙古自治區(qū)高等教育科學(xué)研究項(xiàng)目2項(xiàng)、內(nèi)蒙古自治區(qū)交通廳建設(shè)科技項(xiàng)目2項(xiàng)。
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究目標(biāo)及主要內(nèi)容
1.3 本書組織結(jié)構(gòu)
第2章 城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)建模
2.1 城市群客運(yùn)交通子網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建
2.2 城市群客運(yùn)復(fù)合交通網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
2.3 城市群客運(yùn)耦合交通網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
2.4 城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)模型加權(quán)方法
2.5 本章小結(jié)
第3章 城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效模型
3.1 城市群中考慮節(jié)點(diǎn)過載的級(jí)聯(lián)失效模型
3.2 城市群中考慮連邊過載的級(jí)聯(lián)失效模型
3.3 城市群中考慮實(shí)際距離的級(jí)聯(lián)失效模型
3.4 本章小結(jié)
第4章 城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)度指標(biāo)
4.1 節(jié)點(diǎn)度和度分布
4.2 平均路徑長度
4.3 網(wǎng)絡(luò)聚集系數(shù)
4.4 實(shí)證研究
4.5 本章小結(jié)
第5章 城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性測(cè)度指標(biāo)
5.1 網(wǎng)絡(luò)效率
5.2 加權(quán)最大連通子圖相對(duì)規(guī)模
第6章 隨機(jī)攻擊策略下城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性仿真
6.1 城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
6.2 隨機(jī)攻擊策略下的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效模型構(gòu)建
6.3 隨機(jī)攻擊策略下的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性測(cè)度指標(biāo)構(gòu)建
6.4 隨機(jī)攻擊策略下的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性仿真方法
6.5 隨機(jī)攻擊策略下的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性實(shí)例仿真
6.6 本章小結(jié)
第7章 蓄意攻擊策略下城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性仿真
7.1 城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
7.2 蓄意攻擊策略下的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效模型構(gòu)建
7.3 蓄意攻擊策略下的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)抗毀性測(cè)度指標(biāo)構(gòu)建
7.4 蓄意攻擊策略下的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性仿真方法
……
第8章 不完全信息攻擊策略下城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性仿真
第9章 基于不同攻擊策略的城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)脆弱性仿真
第10章 城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性優(yōu)化研究
第11章 城市群客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性修復(fù)研究
第12章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄