基于复杂网络理论的地铁网络鲁棒性研究

作     者：时柏营 程远 丁东玥 杨宇雷 崔博伟 SHI Baiying;CHENG Yuan;DING Dongyue;YANG Yulei;CUI Bowei

作者机构：山东建筑大学交通工程学院山东济南250101 

出 版 物：《物流科技》 (Logistics Sci-Tech)

年 卷 期：2024年第47卷第14期

页      面：59-63页

学科分类：12[管理学] 0202[经济学-应用经济学] 02[经济学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 020205[经济学-产业经济学] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0814[工学-土木工程] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

基　　金：“交通设计”课程教学案例库建设(SDYAL2022158) 

主　　题：Space-L方法 复杂网络 鲁棒性 聚类系数 介数 

摘      要：地铁网络作为现代城市交通的重要组成部分,其运行的可靠性和稳定性对于城市的正常运转至关重要。然而,地铁网络可能面临各种干扰和故障,如设备故障、自然灾害、人为破坏等,可能导致线路中断、列车延误和乘客服务中断。因此,研究地铁网络的鲁棒性,即系统在面对这些干扰时的恢复能力,对于提高地铁网络的可靠性和抗干扰性具有重要意义。文章基于复杂网络理论,综合考虑地铁网络的拓扑结构、节点重要性和客流分布等因素,对地铁网络的鲁棒性进行定量分析。研究采用Space-L方法对杭州市地铁网络拓扑结构特性进行分析,并分析了网络的度、介数、聚类系数和最短路径长度等网络特性指标。针对鲁棒性分析,文章采用了随机攻击和蓄意攻击的9种不同攻击策略,并对杭州市地铁网络进行实例分析。研究结果表明,关键指标的变化对地铁网络的鲁棒性产生显著影响。通过分析不同攻击策略下的网络性能指标,可以揭示系统中的脆弱节点和脆弱路径。这些分析结果对于提高杭州市地铁网络的鲁棒性,增强其对干扰和攻击的抵抗能力具有重要意义。