胡宸瀚，马 亮，王 健

（1. 中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所，北京 100081；2. 西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 610031；3. 中国铁道科学研究院集团有限公司 通信信号研究所，北京 100081）

铁路具有运量大、全天候、快速、节能等优势，是国家重要的基础设施和民生工程。经过六次大提速和高速铁路的不断建设，我国铁路已形成以“八纵八横”高铁线路为骨架的铁路网络。但与经济社会发展需求和国外先进水平相比，我国铁路网仍需不断加强和发展，特别是铁路网密度和人均铁路里程2 项指标与发达国家相比仍有不小的差距[1]。除了不断扩建铁路基础设施外，提高铁路运能经济、高效的手段是优化铁路网络结构和运输组织。特别是在实货制和随到随运的铁路货运新需求下，运输部门需要对货流进行更准确的预测，以便制定更优化的运输方案和计划。

铁路网络是乘客和货物的载体，多种物质和信息在网络节点之间有序流动，网络的结构和功能容易受到外部环境的影响，造成堵塞、故障和安全问题。铁路网络覆盖面积广、运输组织方式多样、服务对象多变、路网演化与外部环境紧密联系，是典型的复杂网络。需要借助复杂网络分析方法和技术，从不同角度认识铁路运输网络的结构特征、演化机理等，为解决铁路网规划、运输组织优化等提供理论依据。

复杂网络研究始于1736 年数学家欧拉对哥尼斯堡七桥环游问题[2]的研究，随着研究的不断深入，许多实际网络的“小世界性”[3]和“无标度性”[4]等拓扑统计性质被发现。……