城市公交網(wǎng)絡(luò)模型及其基于流量信息的路徑搜索算法研究

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1、浙江工業(yè)大學碩士學位論文城市公交網(wǎng)絡(luò)模型及其基于流量信息的路徑搜索算法研究作者姓名：張永振指導教師：楊旭華教授浙江工業(yè)大學計算機科學與技術(shù)學院2013年3月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterResearchontheModelingandPathSearchAlgorithmsbasedonFlowInformationofUrbanPublicTransportNetworkCandidate：ZHANGYong—ZhenAdvisor：Prof．YANGXu-HuaC

2、ollegeofComputerScienceandTechnologyZhejiangUniversityofTechnologyMar2013浙江工業(yè)大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的學位論文是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的研究成果。除文中已經(jīng)加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不含為獲得浙江工業(yè)大學或其它教育機構(gòu)的學位證書而使用過的材料。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人承擔本聲明的法律責任。作者簽名：紅畝‘．狠日期：刃凈r月冽日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校

3、有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)浙江工業(yè)大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1、保密口，在年解密后適用本授權(quán)書。2、不保掘(請在以上相應方框內(nèi)打“v”)日期：≯叼筍r月卅目日期：力叼聲s月叫日浙江工業(yè)大學碩士學位論文城市公交網(wǎng)絡(luò)模型及其基于流量信息的路徑搜索算法研究摘要隨著城市化進程的快速推進，城市現(xiàn)有公共設(shè)施的滯后發(fā)展與出行需求的快速增長之間的矛盾日益突出，致使城市交通出行了不同程度的擁堵。優(yōu)先發(fā)展公

4、共交通是緩解城市交通擁堵的有效途徑。本文基于復雜網(wǎng)絡(luò)理論的研究方法，對城市公交網(wǎng)絡(luò)進行深入研究，依據(jù)公交網(wǎng)絡(luò)的演化機制提出模型構(gòu)建方法，進一步研究基于流量信息的路徑搜索算法，其目的是構(gòu)建公交網(wǎng)絡(luò)模型并在此基礎(chǔ)上研究擁堵問題，以提高網(wǎng)絡(luò)利用率和運營能力。本文介紹了由程序方法從公交網(wǎng)站上獲取城市公交網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理以及構(gòu)建城市公交網(wǎng)絡(luò)模型的方法。實現(xiàn)了在沒有現(xiàn)成公交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的情況下，分步實施由獲取數(shù)據(jù)到構(gòu)建模型的過程。構(gòu)建城市公交網(wǎng)絡(luò)模型，是研究城市公交網(wǎng)絡(luò)演化趨勢及城市交通擁堵的重要前提，是進行更深層次研究的基礎(chǔ)。為反映公交網(wǎng)絡(luò)演化過程和支配機制，本文對實際公交網(wǎng)絡(luò)進行了深

5、入研究，提出了基于方向性和隨機距離的隨機游走策略的公交網(wǎng)絡(luò)建模方法?；谥袊蟪鞘械墓痪W(wǎng)絡(luò)，分別計算了包含拓撲統(tǒng)計特征、流量分布的統(tǒng)計特征、與地理因素相關(guān)的參數(shù)等信息，結(jié)果表明不同城市的公交網(wǎng)絡(luò)具有相同的拓撲結(jié)構(gòu)、空間特性以及流量分布特性。這反映了公交網(wǎng)絡(luò)具有其內(nèi)在的、相同的演化機制。本文提出了在二維網(wǎng)格中應用基于方向性和隨機距離的隨機游走策略以及近距離合并機制構(gòu)建公交網(wǎng)絡(luò)演化模型，該方法反映了實際公交網(wǎng)絡(luò)演化過程中的關(guān)鍵因素和必要機制。本文研究了城市公交網(wǎng)絡(luò)中基于流量信息及站點擁堵情況下的路徑搜索算法。研究結(jié)果表明。當乘客因所等待的最少換乘目標車輛在換乘站點發(fā)生擁堵而無法乘坐

6、時，若繼續(xù)采用最少換乘策略，則對最少換乘目標車輛的長時間等待將導致乘客平均出行時間增大。在發(fā)生擁堵的公交站點，應用基于局域信息的路徑搜索策略可以相對快速地到達目的站點。本文研究了幾種不同的路徑搜索策略，并針對這些策略產(chǎn)生的不同結(jié)果，給予了定性分析。關(guān)鍵詞：復雜網(wǎng)絡(luò)，公交網(wǎng)絡(luò)模型，方向性，隨機游走，流量信息，路徑搜索i浙江工業(yè)大學碩士學位論文RESEARCHoNTHEMoDELINGANDPATHSEARCHALGORITHMSBASEDONFLOWINFoRMATIONOFURBANPUBLICTRANSPORTNETWORKABSTRACTWimthefastpromotiono

7、ftheurbanizationprocess．theexistingurbanpublictransportationinfrastructuresCan’tsatisfywiththeincreasingtraveldemand，whichcausesdifferentlevelofcongestiontourbanpublictransport．Toalleviateurbantrafficcongestion，itisalleffectivewaytogive