城市公共交通网络的稳定性评估优秀论文范例.doc

城市公共交通网络的稳定性评估 摘要 本文以南京市的公共交通网络为背景，建立模型，对交通网络的稳定性进行分析。 问题一要求画出公交路线的网络图，对数据进行处理利用画出南京市公交路线的网络图。问题要求判断是否存在中断的相邻站点对公共交通网络的服务能力有显著影响，建立0-1矩阵模型对进行分析。用交通网络的最短路径反应网络的服务能力，用求出各站点的度，建立基于公交线路的最短路径的网络模型而平均最短路径长度是公共线路上各点稳定性在整个网络中的体现，最短路径和相对影响系数公式为 最后得出结果，存在这样相邻的一对站点在发生中断后对网络交通服务有较大的影响。当相邻站点（S1522，S3674）发生中断时，相对影响系数最大，此时的网络平均最短路径L=16.7523，因此求得的相对影响系数为。 问题二要求在问题一的基础上，分析加入南京市地铁线路后网络服务能力产生的变化。并和问题一比较，得出地铁对城市交通网络的稳定性影响。把地铁看成是不会中断的公交路线，把每个地铁站点以及相邻地铁站点对应的公交站点看成是相邻连通的路线。网络在路线未发生中断的情况下网络的平均路径，即此时网络的服务能力为， 利用问题一的0-1矩阵模型用编程可求得站点之间在未发生相邻站点中断且加入地铁线路的情况下的最短矩阵，解得在当相邻站点（S751，S3878）中断时，相对影响系数最大，此时该相邻站点的中断对南京交通网络的服务能力影响最大。此时的网络平均最短路径，相对影响系数为1.95%。 问题三要求在同时考虑公交和地铁系统时，画出完整的城市公共交通系统网络图，并判断是否存在中断的相邻站点对公共交通网络的服务能力有显著影响。先求出此时网络的平均最短路径，发现站点的度对相对影响系数的增大有较大影响，对度数较大的几个站点进行数据分析，得到对交通网络影响最大的站点计算出当站点（S2861，S2903）发生中断时，对该城市交通网络的服务能力影响最大。 问题四要求在引入快速交通系统的情况下，分析公共交通网络服务能力的稳定性并寿命服务能力的改善情况。建立新的网络矩阵，计算出新的节点度，然后根据最短路径和影响系数公式得出结果，在节点数较大的站点处建立快速公交系统，对该城市的交通网络的服务能力有一定的影响。 关键词 0-1规划模型 节点度 平均最短路径 相对影响系数 一、问题背景和重述 1.1问题背景 随着我国城市化进程的加快，城市经济的迅速发展和人民生活水平的提高，机动化进程加快。与此同时，城市交通拥堵问题日益突出，城市道路拥堵问题成为每个大城市的城市病，由拥堵导致城市环境恶化是许多城市面临的重大问题。 城市公共交通作为城市的重要基础设施，与人民生活密切相关，是城市经济社会全面、协调发展的基础。优先发展城市公共交通是降低能源消耗，减轻环境污染，方便居民出行的重要途径。 然而，公共交通的整体发展形式却不容乐观，虽然地铁建设加大了力度，形成了一定的规模，但大部分公交运量增长趋势缓慢，低于公交运力的增长，运输能力的大幅提高并未带来公共交通出行比例的相应增长，一些城市甚至出现公交运量持续下滑的姿势，公共交通发展举步维艰。 1.2问题重述 城市公共交通是城市建设的一个重要方面，大城市的公共交通线路往往很多，所构成的公共交通网络也比较复杂，如何评估网络的稳定性成为设计可靠的公共交通服务的第一步。以南京市公共交通路线构建网络,解决以下问题： 1、画出南京市公交路线的网络图并分析当在相邻站点间道路中断时，是否存在几对或一对中断对公共交通网络服务能力有显著影响。如果存在，定量分析下降的服务能力。 2、在问题1的基础上，加入南京市地铁线路分析公共交通网络服务能力会产生什么样的变化。并对比问题1的情况，分析地铁对于城市交通网络的稳定性的影响。 3、画出在同时考虑公交和地铁系统情况下的城市公共交通系统网络图，并分析当相邻站点间的道路中断时，是否存在这样的几对或一对中断对公共交通网络服务能力有显著影响。如果存在，定量分析下降的服务能力。 4、当引入快速交通系统时，分析公共交通网络服务能力的稳定性以及判断服务能力是否有显著改善，作定量分析。 二、问题分析 2.1问题一的分析 题目要判断在相邻站点间道路中断时是否存在这样的几对或一对中断对公共交通网络服务能力有显著影响。公共交通的服务能力越好，影响越小，则交通网络的稳定性越好。用网络的平均最短路径长度定义公共交通的服务能力，再用任意两节点间的平均值定义网络最短路径的平均值。根据题中所给的不同车次的往返方式，将整个线路分成三类。利用程序，求出站点的度。然后建立基于公交线路的最短路径的网络模型，列出相邻路径矩阵，用算法得出网络中两个站点之间的最短距离。若两相邻站点发生中断，利用公式可计算出此时的网络的平均最短路径，并求出