枢纽辐射式交通网络结构特征分析(无).doc

枢纽辐射式交通网络结构特征分析 摘要：枢纽辐射式网络目前被广泛应用于航空、公共交通以及物流运输领域，它能够有效实现运输效率与成本的平衡。选取连通性、度分布、结构熵、集聚度和便捷性指标将枢纽辐射式网络与方格网以及点对式网络的结构特征进行比较；构建综合考虑子网数量、最短路径和网络尺度的可靠性评价指标，通过有选择和随机移除网络中的节点，对枢纽辐射式网络的连通可靠性进行分析。研究得出：枢纽辐射式网络中节点之间重要度差异较大，网络有序程度较高，并能够有效实现网络连通性和便捷性的折中；少数重要节点的破坏容易导致网络崩溃，但随机节点的移除对网络连通可靠性影响不大。研究结论的得出有助于完善枢纽辐射式交通网络规划和评价方法。 关键字：枢纽辐射式网络；结构特征；指标标准化；结构可靠性 中图分类号： U412 Topology Characteristic of Hub-and-spoke Transportation Network Abstract: As the hub-and-spoke network to achieve the balance of efficiency and cost, it is currently widely used in aviation, public and logistics transportation. The article choose connectivity, node degree, entropy, concentration and convenience indicator to analyze topology characteristic of hub-and-spoke network; as well as structure reliability indicator considering sub-network numbers, shortest path and network dimension to research the reliability of hub-and-spoke network. The conclusion includes: hub-and-spoke network has higher connectivity, larger node important difference, higher order and less convenient; the ability to deal with random attacks is strong while the capability to resist deliberate attack is poor. The conclusion can improve planning and evaluation method of hub-and-spoke network. Key words: hub-and-spoke network, topology characteristic, standardized indicators; structure reliability 枢纽辐射式网络是一运用中间节点调整网络参与者行为的网络形态，其结构相对于点对式网络出现目前航空、城市公共交通物流运输。枢纽辐射式航线网络中任意两个之间并不都直接建立连接，客货流均通过枢纽机场进行汇集、协调、重组和中转枢纽辐射式公共交通网络公交干线、支线和接驳线路通过汇集于公交枢纽来完成整个片区的交通供给其中接驳线路和支线服务于住宅区和特定的交通需求产生点，并将收集到的客流通过交通枢纽引入公交干线枢纽辐射式物流网络一种基于大型物流枢纽站集中运输的系统，不再是从供应点直接运送到需求点，而是通过枢纽站集中后再进行运输Jay Lee[6]利间美国六大航空公司的航空网络客流以及航班频率数据，对枢纽辐射式航线网络动态演变过程中的连通性和自相关性进行分析，并指出枢纽辐射式航线网络结构演变过程中的枢纽层级特性；M.T. Gastner[]从地理学角度出发，应用大量数据计算机网络、航空网络以及道路网络，阐述了三类网络拓扑的不同：航空网络和计算机网络具有明显的枢纽特性，而道路网络却不包含任何枢纽特性Tom Berry[8]对美国六大航空公司的航空网络结构测算，根据节点与连线的关系对其自由尺度特性进行研究；Gregory Calbert[]采用蒙特卡洛模拟方法指出了枢纽辐射式网络的自由尺度特性；Ian Frommer[]和Jansen[]以道路和航空网络为例，对随机网络和自由尺度网络特性进行比较；Guimera[]分析了全球航空网络的自由尺度特性，并得出结论：连接度最高的节点并不是网络的中心；Mich