【摘要】：隨著汽車保有量的不斷增加,刺激了高速公路里程的顯著提升,為運輸行業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了良好的機會。高速公路具有高效、快捷、便利、封閉等特點,成為人們長途出行的重要選擇。高速公路網的建設結構與經濟發(fā)展密不可分,一旦重要節(jié)點及路段遭遇自然災害或者重大交通事故導致阻斷,將會對路網造成大規(guī)模癱瘓,對人民生命財產安全帶來巨大威脅,所以對于路網的結構特征從不同的角度進行評價是十分必要的。高速公路網具有結構復雜、節(jié)點多樣、多重復雜性融合等特征,因此可以基于復雜網絡理論對高速公路網進行研究。首先,本文介紹了復雜網絡及圖論的基本概念,闡述了復雜網絡中的基本統(tǒng)計指標,將國內外學者研究成果進行歸納梳理,為后續(xù)研究提供理論依據(jù)。其次,本文根據(jù)網絡元素的設定方式選取Space L模型為建模方式,從微觀、宏觀兩種表達粒度,對高速公路網建立廣義網絡拓撲模型。廣義網絡拓撲模型分為市域網絡模型及全局網絡模型,市域網絡模型以高速收費站為節(jié)點,以收費站間的高速路段為邊;全局網絡模型以城市為節(jié)點,以城市間是否直接連通為邊,并且針對建立的廣義網路拓撲模型從微觀、宏觀兩個層面分析靜態(tài)網絡的結構特征。再次,考慮道路里程、通行能力等功能屬性對路網結構的影響,定義高速公路網絡的連通性測度、均衡性測度和抗毀性測度,構建了市域網絡和全局網絡結構特征動態(tài)評價的指標體系。最后,以路網結構動態(tài)評價指標體系作為理論依據(jù),在ArcGIS二次開發(fā)的基礎上,基于java、jsp和java script等編程語言,利用My Eclipse作為系統(tǒng)開發(fā)工具,采用了 B/S網絡架構模式,研發(fā)路網結構動態(tài)評價系統(tǒng)并利用系統(tǒng)計算相應評價指標。分別從正常交通流狀態(tài)和發(fā)生阻斷事件兩方面,研究動態(tài)參數(shù)對路網結構的連通性、均衡性、抗毀性等性能的影響,實現(xiàn)路網結構動態(tài)評價,驗證了評價指標的適用性。最后根據(jù)分析結果提出改進建議及措施,實現(xiàn)將高速公路網結構動態(tài)評價系統(tǒng)應用于實踐的研究目的。
[Abstract]:With the increasing number of vehicles, it stimulates the highway mileage to improve significantly, and provides a good opportunity for the development of the transportation industry. Expressway has the characteristics of high efficiency, fast, convenient and close, so it has become an important choice for people to travel long distances. The construction structure of the highway network is closely related to the economic development. Once the important nodes and sections are blocked by natural disasters or major traffic accidents, the road network will be paralyzed on a large scale and the safety of people's lives and property will be greatly threatened. Therefore, it is necessary to evaluate the structural characteristics of road network from different angles. The expressway network has the characteristics of complex structure, diversity of nodes and fusion of multiple complexity, so it can be studied based on the theory of complex network. Firstly, this paper introduces the basic concepts of complex network and graph theory, expounds the basic statistical indicators of complex network, summarizes the research results of domestic and foreign scholars, and provides the theoretical basis for further research. Secondly, according to the setting mode of network elements, this paper selects Space L model as the modeling method, and establishes the generalized network topology model for the expressway network from the micro and macro representation granularity. The generalized network topology model is divided into city network model and global network model. The local network model takes high speed toll station as the node and takes the high-speed section of the toll station as the edge; the global network model takes the city as the node, and the global network model takes the city as the node. Taking whether the cities are directly connected or not, and aiming at the established generalized network topology model, the structural characteristics of the static network are analyzed from the micro and macro aspects. Thirdly, considering the influence of road mileage and capacity on the road network structure, the paper defines the connectivity measure, equilibrium measure and invulnerability measure of highway network. The index system of dynamic evaluation of local network and global network structure is constructed. Finally, based on the dynamic evaluation index system of road network structure, on the basis of the second development of ArcGIS, and based on the programming languages such as javajsp and java script, this paper uses my Eclipse as the system development tool, and adopts the B / S network architecture model. The dynamic evaluation system of road network structure is developed and the corresponding evaluation index is calculated by using the system. The effects of dynamic parameters on connectivity, equilibrium and survivability of road network structure are studied from two aspects of normal traffic flow state and blocking event respectively. The dynamic evaluation of road network structure is realized, and the applicability of evaluation index is verified. Finally, according to the analysis results, some suggestions and measures are put forward to realize the research purpose of applying the dynamic evaluation system of highway network structure to practice.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U412.1

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 岳仁田;王龍;;扇區(qū)繁忙時段交通流的不均衡度量化研究[J];航空計算技術;2016年06期

2 方華強;劉金林;葉寧;田晶;;城市道路網拓撲模式分析實證研究[J];測繪通報;2015年S2期

3 黃敏;李爾達;袁媛;鄭健;;基于路網拓撲的聚類分析算法研究與實現(xiàn)[J];中山大學學報(自然科學版);2015年06期

4 張?zhí)烨?;基于ArcGIS的三維虛擬路網建模方法研究[J];礦山測量;2015年03期

5 周濤;但媛;朱軍功;;城市道路網連通性評價指標探析[J];城市交通;2015年01期

6 劉治國;章超捷;;基于流量均衡和跨層技術的星群路由算法[J];火力與指揮控制;2014年12期

7 陳希;錢江海;韓定定;;L空間和P空間模型下的樹狀結構網絡[J];計算機應用研究;2015年01期

8 劉慶法;陳紅;周繼彪;連冰;;基于復雜網絡理論的高速公路網抗毀性研究[J];公路;2014年06期

9 成衛(wèi);張東明;肖海承;;路網可靠性動態(tài)交通仿真及評價系統(tǒng)研究[J];系統(tǒng)仿真學報;2013年12期

10 陳安華;潘陽;蔣玲莉;;基于復雜網絡社團聚類的故障模式識別方法研究[J];振動與沖擊;2013年20期

相關會議論文 前1條

1 李伯建;李平;;GIS在微觀交通仿真路網建模中的應用[A];計算機技術與應用進展——全國第17屆計算機科學與技術應用（CACIS）學術會議論文集（下冊）[C];2006年

相關博士學位論文 前6條

1 種鵬云;基于復雜網絡的危險品運輸網絡拓撲特性、級聯(lián)失效機制及抗毀性研究[D];西南交通大學;2015年

2 張晨琛;高速公路網風險評估理論[D];北京交通大學;2014年

3 張晉;城市軌道交通線網結構特性研究[D];北京交通大學;2014年

4 劉晉霞;復雜網絡社團結構的探測及其在資金融通網絡中的應用研究[D];蘭州理工大學;2013年

5 沈鴻飛;面向風險評估與應急管理的公路網結構性質評價與分析方法[D];北京交通大學;2012年

6 張四海;基于社會網絡和博弈論的合作理論研究[D];中國科學技術大學;2006年

相關碩士學位論文 前10條

1 尚鵬;基于復雜網絡的應急疏散區(qū)域提取與連通性評價方法研究[D];吉林大學;2016年

2 李川;基于復雜網絡的城市公共交通網絡連通性研究[D];西南交通大學;2014年

3 吳洲豪;基于對偶拓撲的城市路網復雜性案例研究[D];長安大學;2014年

4 朱婕;城市軌道交通路網局部中斷條件下的客流分配方法研究[D];北京交通大學;2014年

5 肖平;廣東省高速公路網結構復雜性分析[D];華南理工大學;2013年

6 于少然;網絡拓撲結構中節(jié)點重要性評價方法的研究[D];北京交通大學;2012年

7 李文娟;基于GIS高速公路交通流誘導系統(tǒng)的設計及部分關鍵問題研究[D];長安大學;2012年

8 劉杰;基于復雜網絡理論的城市軌道交通網絡抗毀性研究[D];西南交通大學;2012年

9 程琪;安徽省高速公路路網評價體系及營運效益分析研究[D];天津大學;2010年

10 楊艷飛;城市交通網絡宏觀控制模型建模及仿真實現(xiàn)[D];上海交通大學;2009年

，

本文編號：2133323