李 朴 武子晗

(1.中铁工程设计咨询集团有限公司城市轨道交通设计研究院 北京100055;2.北京航空航天大学新媒体艺术与设计学院 北京100191)

城市轨道交通在城市公共交通系统中处于骨干地位，其大运量、高效率的特性已被广泛认可，并已经成为许多城市解决交通拥堵问题的首选方案。以北京、上海、广州为代表的特大型城市，其轨道交通正处于集中发展阶段，已经由单线运营进入网络化阶段。轨道交通网络化提高了城市轨道交通运营效率，提升了乘客出行的方便性、可达性，但同时也带来了新的问题和挑战，如单线风险的线间传递、网络客流拥堵蝴蝶效应等。而网络结构是网络特性的基础，因此需要从整体角度、网络层面对城市轨道交通网络结构特性进行研究。

图论和复杂网络理论已经广泛应用于计算机、电力和交通等各个领域，图论能将研究对象简化成直观的形式，复杂网络能描述系统的演化机制、演化规律和整体行为［1］。笔者尝试引入图论方法，并运用复杂网络的方法对城市轨道交通网络结构特性进行分析，并建立评价模型。

1 图论和复杂网络理论简述

图论起源于一个实际问题——柯尼斯堡七桥问题，1736年瑞典数学家欧拉解决了这个问题，由此图论诞生。按照数学的方法，“图”被定义为有限非空节点集合与节点无序偶集合［2］。图论中的图是由若干给定的点及连接两点的线所构成的图形。按照图论的方法，能将所需要研究的问题简化成节点和边连接的图形，将事物或研究对象之间的关系简化，以便研究。……