城市交通系统复杂性：复杂网络方法及其应用

前言
第1章 绪论
1.1 复杂系统、复杂性科学与复杂网络
1.1.1 复杂系统
1.1.2 复杂性科学
1.1.3 复杂网络
1.2 复杂网络的发展历程及其特征
1.2.1 复杂网络的发展历程
1.2.2 复杂加权网络
1.2.3 复杂网络的基本特征
1.3 研究复杂网络的原因及其研究内容
1.3.1 研究复杂网络的原因
1.3.2 复杂网络的研究内容
1.4 现实中的复杂网络
1.4.1 社会网络
1.4.2 技术网络
1.4.3 生物网络
1.4.4 生态网络
1.4.5 输运网络
1.4.6 其他
1.5 小结
第2章 基础理论
2.1 图的定义及相关概念
2.1.1 图的定义
2.1.2 节点的度数
2.1.3 连通性
2.1.4 最大连通分支
2.1.5 树、支撑树
2.1.6 图的矩阵表示
2.1.7 嵌入问题与平面图
2.1.8 染色问题
2.2 复杂网络的定义、分类及其统计特征
2.2.1 复杂网络的定义
2.2.2 复杂网络的分类
2.2.3 复杂网络的统计特征
2.3 典型的网络拓扑结构及其演化模型
2.3.1 规则网络
2.3.2 随机网络
2.3.3 小世界网络
2.3.4 无标度网络
2.4 用户均衡配流模型
2.4.1 均衡的定义
2.4.2 用户均衡配流模型
2.5 系统最优模型
2.6 动态用户最优模型
2.7 小结
第3章 城市交通系统复杂性与复杂网络
3.1 城市交通网络的基本特性
3.2 城市交通网络复杂性研究的重要性
3.3 城市交通复杂性与复杂网络
3.4 复杂网络上的动力学过程
3.4.1 网络上的交通流
3.4.2 网络上的病毒传播
3.4.3 级联失效
3.5 城市交通网络复杂性的研究现状
3.5.1 城市交通网络拓扑结构复杂性
3.5.2 道路交通流的复杂性
3.5.3 网络交通流的复杂性
3.6 复杂网络上的流量分布特性
3.6.1 流量分布特性
3.6.2 梯度网络上的拥堵特性
3.6.3 一般网络上交通流的演化
3.7 小结
第4章 一般输运网络的加权演化模型
4.1 网络演化建模研究概述
4.2 考虑局部事件的加权网络
4.3 合并机制演化加权网络
4.3.1 考虑节点合并和再生机制的加权网络演化模型
4.3.2 考虑相邻节点合并和再生机制的加权网络演化模型
4.4 考虑局部演化的交通驱动加权网络模型
4.4.1 局部演化的交通驱动加权网络模型
4.4.2 权重局部再分配的加权网络模型
4.5 小结
第5章 输运网络Hub节点的隐含特征
5.1 网络Hub节点隐含特征概述
5.2 相关定义及网络选取
5.3 Hub节点的统计特征
5.3.1 Hub节点的度分布
5.3.2 Hub节点的聚类特性
5.3.3 Hub节点的相配性特征
5.4 小结
第6章 具有模块结构输运网络非对称演化与传播动力学模型
6.1 具有模块结构输运网络非对称演化模型
6.1.1 具有模块结构的复杂网络
6.1.2 非对称演化的群落结构网络模型
6.2 输运网络上的传播动力学概述
6.3 具有模块结构的小世界网络
6.4 具有模块结构的小世界网络上的SIS模型
6.5 具有模块结构的小世界网络上的SIR模型
6.6 小结
第7章 基于空间价格的物流网络演化特性
7.1 空间价格均衡简介
7.2 空间价格对物流网络的影响机制
7.3 模拟结果分析
7.3.1 四种典型物流网络结构下的价格演化特点
7.3.2 具有群落结构特性的物流网络价格演化特点
7.4 小结
第8章 城市交通网络的承载能力及最优拓扑结构研究
8.1 不同网络拓扑结构下的城市交通网络承载力研究
8.1.1 城市交通网络拓扑的构造及参数定义
8.1.2 拥堵因子的定义
8.1.3 结果分析
8.2 弹性需求条件下网络承载能力分析
8.2.1 弹性需求条件下的网络均衡配流模型
8.2.2 数值模拟
8.3 最优城市交通网络的拓扑结构及其特征参量
8.3.1 城市交通网络拓扑结构与交通拥堵
8.3.2 最优城市交通网络拓扑
8.4 小结
第9章 城市交通网络上的用户均衡效率损失及拥堵缓解策略研究
9.1 用户均衡效率损失
9.2 不同网络拓扑上的用户均衡效率损失
9.2.1 城市交通网络上的个体选择行为
9.2.2 用户均衡与系统最优
9.2.3 不同网络拓扑上用户均衡效率损失
9.3 基于网络的城市交通瓶颈识别以及拥堵缓解策略
9.3.1 交通瓶颈及其产生原因
9.3.2 参数设定
9.3.3 基于网络的交通瓶颈识别
9.3.4 缓解交通拥堵策略
9.4 小结
第10章 城市交通网络上的级联失效问题研究
10.1 不同移除方式和交通网络拓扑条件下的级联失效模型
10.1.1 网络构建及参数设定
10.1.2 交通流量加载
10.1.3 模拟分析与讨论
10.2 不同城市交通网络拓扑上的边-点-边级联失效
10.2.1 拥堵程度
10.2.2 最小支撑聚类
10.2.3 度量参量
10.2.4 模拟分析与讨论
10.3 点能力动态更新的城市交通网络级联失效模型
10.3.1 模型建立
10.3.2 模拟分析与讨论
10.4 一般输运网络级联失效的预防策略
10.4.1 基于节点度的导航策略
10.4.2 基于节点度的导航策略下的级联失效
10.4.3 一种基于节点度的新导航策略
10.5 具有群落结构特征的复杂网络上级联失效行为
10.6 小结
第11章 有限资源条件下基于路段重要性的能力分配策略
11.1 基于介数的能力分配模型及其应用
11.1.1 基于介数的能力分配模型
11.1.2 数例分析与实际应用
11.2 有限资源下基于路段重要性的能力分配模型
11.2.1 路段重要性度量方法
11.2.2 有限资源条件下的能力分配模型
11.3 小结
第12章 两种典型的城市交通网络拓扑特性及其鲁棒性研究
12.1 城市公交网络的拓扑特性及其鲁棒性
12.1.1 基于线路的公交网络无标度特性
12.1.2 基于停靠站点的公交网络小世界特性
12.1.3 北京市公交网络的有效性及鲁棒性
12.2 中国高速公路网的拓扑特性及其鲁棒性
12.2.1 中国高速公路网络拓扑特性
12.2.2 中国高速公路网络统计特征量及其鲁棒性
12.3 山东省高速客运网络拓扑特性
12.3.1 高速客运网络拓扑构造
12.3.2 结果分析
12.4 小结
参考文献