城市群客运交通网络抗毁性研究结果

城市群复合交通网络区别于综合交通运输网络。综合交通运输网络是道路、轨道、水路、航空、管道五种运输方式网络的综合体，注重运输方式间的协作发展。对其的研究多采用定性方法，最终为政府部门提供战略性发展意见。而城市群复合交通网络是任意几种运输方式交通网络叠加的复合体，构建的意义在于采用定量化方法，将城市群交通系统内不同运输方式间的相互影响作用定量化表示。对其进行的研究以不同运输方式网络的拓扑结构为基础，找出复合交通网络中的关键站点线路，为交通规划提供更为直接具体的参考依据。此时，虽然不同交通方式结构具有不同的特点，但在复杂网络拓扑结构模型中，不同运输方式的站点都以节点表示，无论是道路路段还是轨道线等，它们都是线性元素，都以连边表示。因此，对网络的拓扑结构进行叠加可以忽略运输方式的载运特点。

若叠加过程中两个或者两个以上的汽车站、火车站、机场、港口地理位置较近，可以忽略其地理距离，将它们看作一个站点，即在复合交通网络模型中视为一个节点。由于城市群包含多个城市，交通网络涵盖范围大、运行距离长，因此，站点之间的地理距离一般较远，地理距离较近的站点多集中于城市群中单一城市内部，此时，可通过电子地图获得单一城市内各站点之间的真实地理距离，估算旅客在站点之间换乘的步行时间。若步行时间在可接受范围内，则认为站点间地理距离较近，在复合交通网络中可以将其看作一个节点。其中，步行时间的可接受范围应根据具体的研究对象，考虑站点周边的交通状况、线路结构等实际条件而定。若网络叠加复合后，两个节点之间可以通过多种运输方式线路连接，在复合交通网络模型中将其视为一条边相连。

城市群复合交通网络模型构建如图2-1 所示。

首先构建城市群不同运输方式交通网络拓扑图，之后对它们进行叠加复合，将城市群复合交通网络抽象成无向图G =(V , E)。网络构建过程如图2-1 所示。

V={1,2,3, …, m, m+1, …, n-1,n}表示城市群复合交通网络所有节点的集合；若城市群中包含的城市数目为p，根据节点的地理位置，将V 分为( p+ 1)个部分，即V = V1∪ V2∪ V3∪…∪ Vs∪…∪ Vp∪Vp+1，如图2-2 所示。其中： Vs表示城市群内第s 个城市中心地区节点的集合，其节点数目为qs；Vp+1表示城市群内所有旗县地区节点的集合， 即Vp+1= V - V1- V2- V3- …- Vs- …-Vp， 其 节 点 数 目 为qp+1； 若q1+ q2+ q3+ …+ qs+ …+ qp=m ，则qp+1= n - m ；

(www.xing528.com)

图2-1　城市群复合交通网络模型构建示意图

图2-2　节点集合的韦恩图表示

E={(i, j ) i ,j ∈V 且i ≠j} 表示边的集合；i、 j 分别表示城市群复合交通网络中的任意两个节点；图G =(V , E)所对应的邻接矩阵表示为A =( aij)n×n，见式（2-1），其定义式见式（2-2）。