小世界网络特征识别的城市交通状态网络自相关分析
2017-10-21赵书芳梅志雄陆军辉
地理信息世界 2017年2期
赵书芳,梅志雄,陆军辉
(华南师范大学 地理科学学院,广东 广州 510631)
0 引 言
城市交通网络系统是支撑城市社会经济发展的重要条件之一,一直都是学术界和政府关注的焦点。而城市交通网络系统又是一个复杂的系统,对其研究不仅要考察其网络本身的结构特征,还要通过考虑城市交通网络的复杂特性,分析网络结构对城市交通流的影响,以便更好地为缓解交通拥堵、完善交通网络结构进行有效的交通控制服务,为城市交通设计、规划和管理提供科学的依据[1-5]。
目前,学者们对交通网络拓扑结构已开展较多研究。但随着交通网络越来越复杂,仅考虑网络拓扑结构并不能很好地描绘出实际交通网络的特征[6-7]。1998年Watts和Strogatz[7]推广了“六度分离”的假设,提出了小世界网络模型,指出真实世界的网络既不是完全随机也不是完全规则的网络,而是具有以上两者的主要特性,即平均路径长度较小、聚集系数较高。这是复杂网络研究的一次突破性进展。国内外对交通网络的小世界网络特征也进行了大量实证研究,这些研究表明,许多真实世界的交通网络,如城市道路网络[8-9]、地铁线网[10-11]或者是地表铁路网络[12-14]通常具有小世界网络特征。现有对交通网络小世界特征的识别主要采用复杂网络统计分析方法,如网络的结构特征(特征路径长度、聚集系数)参数[11-13]和网络效率[10-14]等衡量指标。但这种方法不能有效识别小世界网络特征及其网络动力产生的临界阈值,而实际上小世界网络的临界阈值对预防和阻止网络中某些现象的发生(如网络故障和网络传播等)有重要影响[15]。……
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