交通运输网络连通性评价指标分析VIP免费

交通运输工程与信息学报第8卷第1期2010年3月JournalofTransportationEngineeringandInformationNo.1Vo1.8Mar.2010收稿日期：2009-04-02.作者简介：高洁（1979−），女，山东潍坊人，工学博士，聊城大学汽车与交通工程学院讲师，研究方向为交通系统可靠性。35交交通通运运输输网网络络连连通通性性评评价价指指标标分分析析高洁聊城大学，汽车与交通工程学院，山东，聊城252029摘要：交通运输网络是由节点与边所组成的有机体。为更全面的评价网络的连通性能，不仅需要分析边的数量及位置对连通性的影响，而且需要分析节点对网络连通性的影响。在分析现有交通运输网络连通性指标的基础上，本文提出了拓朴结构连通性评价指标，采用不相邻节点对节点-连通度的平均值衡量网络的连通性，并通过算例做了几种连通性评价指标的有效性对比。关键词：交通工程；网络连通性；图论；交通运输网络；拓朴结构；连通性指标中图分类号：U491文献标识码：A文章编号：1672-4747（2010）01-0035-04AnalysisofTransportationNetworkConnectivityEvaluationIndexGAOJieSchoolofAutomobileandTransportationEngineering,LiaochengUniversity,Liaocheng252029,Shandong,ChinaAbstract：Transportationnetworkiscomposedofnodesandedges.Inordertooverallevaluatetheconnectivityofatransportationnetwork,notonlythenetworknodeeffectontheconnectivityshouldbeanalyzed,butalsothequalityandlocationoftheedgesinthenetwork.Thetopologicalstructureconnectivityevaluationindexeswerepresentedonthebasisofanalyzingthepresentconnectivityevaluationindexes.Thenodeconnectivityaveragevaluesofalltheno-adjacentnodepairswereusedtoevaluatethenetworkconnectivity.Atlast,someexamplesandtheirresultswereprovidedtocomparethevalidityofseveralconnectivityevaluationindexes.交通运输工程与信息学报2010年第1期36Keywords：Transportationengineer,networkconnectivity,graphtheory,transportationnetworks,topologicalstructures,connectivityindexes0引言在现有的交通运输网络评价指标体系中，不论从什么角度确定评价指标，连通性指标是不可或缺的。同时，连通性还是交通运输网络可靠性评价的重要内容。在交通运输网络可靠性评价中，不论是抗毁性还是生存性，其实质都是从网络的连通性这一角度对可靠性进行评价[1]。所以，建立合理的连通性指标，在交通运输网络的研究中具有重要意义。在现今众多文献资料中，刻画公路网连通性方面的指标有“连通度”、“通达度”、“回路数”、“α指数”、“β指数”、“γ指数”等[2]~[5]，这些指标为评价网络连通性提供了合理的依据，但也存在着片面性。本文将对既有连通性指标的概念、计算方法和物理意义进行详尽论述，分析其优缺点。此外，连通性指标不仅要反映边的数量和位置对连通性的影响，还要考虑节点对连通性的影响，因此，建立了新的连通性指标来反映节点对连通性影响。1既有的网络连通性指标本节对既有连通性指标的概念、计算方法和物理意义进行详尽论述，分析其优缺点。在文献［2］～［5］提出了几个反映公路网连通程度的指标。定义1规划区域内各节点依靠公路相互连通的强度，称为公路网N(V，E)的连通度，记为C。其计算式为：//LLCnHnAξξ==（1）式中：L为规划区域内公路的总里程；A为规划区域面积；n为规划区域内应连通的节点数；H为相邻两节点的平均空间直线距离；ζ为规划区域内公路网的变形系数，定义为各节点间实际线路总里程与直线总里程之比，其值与道路的歪曲情况及节点分布的几何形状有关。理想状态时，道路是直线形的，ζ=1，所以/Cen=(式中：e为公路网的边数)。因此，一般地说，公路网连通度的计算公式可以比较简单(且近似程度较高)地用公路网中的边数与节点数之比来表示，即/Cen≈(在一些文献中，即以此为连通度的定义)。定义2网络N的实际回路数与N可能存在的最大回路数之比，称为网络N的α指数。即125ennα−+=−（2）在文献[3]中，称e-n+1为网络N的回路数。必须指出其“回路”的概念与一般文献中常用的不同。为了避免歧义，有些学者...