中國城市客運交通網(wǎng)絡的研究.pdf

1、人們發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的復雜系統(tǒng)都具有網(wǎng)絡的結構，復雜網(wǎng)絡的研究已成為當前科學前沿的一個研究熱點。這種研究方法把復雜系統(tǒng)簡化為節(jié)點以及連結節(jié)點的邊的集合。節(jié)點代表系統(tǒng)的基本單元，邊代表節(jié)點之間的相互作用，每個節(jié)點和每條邊都可以加上稱為“權”的不同的說明。實際系統(tǒng)基本單元及其互相作用關系都是多種類且非常錯綜復雜的，一般很難找出所有種類都遵循的普適規(guī)律。我們總是希望找出某一類系統(tǒng)的實證統(tǒng)計性質共性，然后建立網(wǎng)絡演化模型，闡釋其內在的動力學機制。

2、 隨著社會經(jīng)濟的日益發(fā)展，各種交通網(wǎng)絡對于人類活動的重要性不言而喻，因此，引起國內外眾多學者進行研究。據(jù)我們所知，人們僅是單一地去研究公路網(wǎng)、航空網(wǎng)以及鐵路網(wǎng)。然而人們出行通常換乘不同的交通工具，實際上交通網(wǎng)絡是一個復合的網(wǎng)絡，因此有必要去研究復合交通網(wǎng)絡的實證性質。長江三角洲地區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)展水平最高、外向型經(jīng)濟最活躍、城市化水平最高的地區(qū)之一，在全國經(jīng)濟社會發(fā)展中占有重要戰(zhàn)略地位，但是相對落后的區(qū)域綜合交通已成為阻礙長江三角

3、洲地區(qū)經(jīng)濟一體化快速發(fā)展的重要因素。本論文從復雜網(wǎng)絡的角度，對中國長江三角洲地區(qū)公路、鐵路、航空、水運四種單一客運交通網(wǎng)構成的客運交通復合網(wǎng)進行了實證研究，針對客運交通網(wǎng)絡我們提出了兩個新的統(tǒng)計參量：“缺完全度”和“方便性”。我們嘗試提出一個簡單的交通網(wǎng)絡演化模型。根據(jù)中國長三角地區(qū)城市2004年的GDP和人口，利用重力模型預測兩個城市之間的客流量，再考慮在總的客流量里，不同工資段的人選擇不同交通工具的概率，估計兩城市之間不同交通工具的

4、客流量，然后提出一個節(jié)點數(shù)固定，邊數(shù)增加的交通演化模型，其中加邊的概率既考慮兩個城市之間該種交通工具的客流量，還有兩個城市的點權(定義為GDP和人口的乘積)，模型模擬的統(tǒng)計性質與長三角客運網(wǎng)的實證結果基本符合。 由于中國長江三角洲地區(qū)交通網(wǎng)絡的規(guī)模較小，網(wǎng)絡統(tǒng)計性質可能很大程度上受區(qū)域面積和地理因素的影響。在此基礎上研究了中國大陸公路、鐵路、航空客運網(wǎng)及其復合客運網(wǎng)。在無權和加權的情況下對網(wǎng)絡的一些主要統(tǒng)計性質進行了實證研究與分

5、析。網(wǎng)絡的度分布、邊權分布和點強度分布都可以統(tǒng)一為SPL分布，只是參數(shù)a不同。公路、鐵路、復合交通客運網(wǎng)絡的近鄰度相關性在無權情況下，當度小于一定值時，表現(xiàn)出正相關性，當度大于一定值時，表現(xiàn)出負相關性；而在加權情況下，未表現(xiàn)出相關性。航空客運網(wǎng)絡在加權和無權情況下的近鄰度相關性都表現(xiàn)出負相關性。對于公路、鐵路、復合交通客運網(wǎng)絡的集群系數(shù)與度的關系，在無權情況下可以近似表示為C(k)～k-1，而在加權情況下，加權集群系數(shù)CWH(K)在所有