道路交通网络的关键节点挖掘和弹性优化专题培训课件

论文结构网络结构熵的概念关键节点的定义和分类建立关于网络熵的动力模型构建路网的关键节点的评价指标体系动力模型的仿真分析基于层次分析法的灰色加权关联分析的评估算法挖掘路网关键节点优化路网弹性

城市道路交通网络是一个以道路交叉口作为节点和与节点相连接的路段的点边交通网络。它的可靠性和脆弱性是由节点和路段的可靠性和脆弱性共同决定的。城市道路交通网络的分布区域较为广泛，其中的一些交叉点和路段非常容易受到交通事故、自然灾害、大型活动以及恶劣天气的破坏，受破坏后，将可能会造成大面积的交通拥堵甚至使整个路网陷入瘫痪。挖掘路网关键节点0406定义：路网中的关键节点是指其受到攻击时，无法发挥本身正常的功能，从而导致网络的连通性、可靠性和整体性急剧下降的节点。0102分类：一是从拓扑结构出发，认为关键节点是对路网连通性影响较大的节点；二是从交通拥堵的角度出发，认为关键节点是路网中经常发生拥堵的节点。挖掘路网关键节点城市道路交通网络节点重要性拓扑结构交通流基于行程时间的介数节点的连接度道路网络效率脆弱性集聚系数平均路径长度变化率延误排队长度挖掘路网关键节点

45413657544860各指标的正互反矩阵挖掘路网关键节点双击此处添加标题文字各指标的权重

根据各指标的权重，选取基于行程时间的介数，网络效率，延误，排队长度，平均路径长度变化率五个指标作为构成评价关键节点的指标体系。挖掘路网关键节点

123456789000.580.91.121.241.321.411.45的值本文中,,

则可得出,所以矩阵具有可接受的一致性。一致性比率指标挖掘路网关键节点

灰色关联分析是一种用灰色关联度顺序来描述因素间关系的强弱、大小、次序的方法。它的基本思想是以因素的数据序列为依据，用数学的方法研究因素间的几何对应关系。

第个节点的比较数列：综合比较后得出节点的评价指标参考序列：采用均值法处理数据：无量纲处理：挖掘路网关键节点

计算判断指标的关联系数：计算灰色加权关联度：关联度越大，节点就越重要，关联度最大的节点为关键节点。优化路网弹性无标度网络：很多复杂网络的大部分节点只有少数连接，而少数节点却有大量的连接，我们将这些具有大量连接的节点称为“集散节点”，包含这种集散节点的且其节点的度没有明显的特征长度的网络为无标度网络。优化路网弹性熵：宏观意义是系统能量分布均匀性的一种量度，可以表示物体所处状态是否稳定以及系统变化的方向，能量分布越均匀，熵值越大；反之，则熵值越小。网络完全均匀时，即时，网络熵最大。优化路网弹性

当网络中所有节点都与第一个节点相连时，即时网络最不均匀，这时网络熵最小。网络的标准结构熵优化路网弹性将交通网络抽象为复杂网络，其中的节点代表真实的系统中的个体，边代表系统中个体间的关系。在熵的一般定义的基础上我们重新定义了网络熵优化路网弹性考虑边介数重新分配的情况，建立动力学模型优化路网弹性

复杂网络既会遭受随机失效，也会遭受蓄意攻击，而且它对这两种攻击的抗毁性有很大的差异。随机失效是指连续的随机去除网络中的节点，蓄意攻击是指连续的优先去除网络中度最大的节点。优化路网弹性不同模式的攻击和边承载能力系数的变化对网络熵的影响的仿真分析优化路网弹性结论

在规划道路交通网络时，各边的承载能力越大，路网的抗毁性就越强，但出于对成本的考虑，不可能将承载能力系数设置过大。在实际问题中，考虑网络的边介数重新分配的情况，并不是攻击介数最大的边对网络抗毁性的影响最大，我们需要考虑整个网络的状况。另外，网