城市群交通网络模型构建:基于复杂网络的抗毁性研究

基于第2 章关于城市群交通网络建模方法的分析，本章采用“站点映射法”构建城市群交通网络模型。将城市群内不同运输方式的所有站点视作网络的节点，将连接站点的各条线路视为网络的边，将地理位置较近的站点或边进行复合，形成复合节点或复合边。将站点日旅客发送量作为节点点权，任意连边日旅客运载量作为连边边权，构建城市群加权交通网络模型，做出如下假设与定义：

假设1：不考虑交通网络的方向性。若某一节点可以到达另一节点，则假设另一节点也可返回该节点，且在两个方向上的交通流量大致相同，即城市群交通网络是无向网络。

假设 2：城市群交通网络内各条线路的交通供给量由实际的交通需求量确定，且在短时间内交通需求稳定。

定义 1：交通子网。将城市群内道路、铁路、水运、航空四种运输方式的交通网络定义为交通子网。

定义 2：复合节点。对两个或两个以上交通子网进行叠加，将地理位置较近的汽车站、火车站、港口、机场忽略地理距离进行合并得到的节点称为复合节点。若旅客在站点之间换乘的步行时间在可接受的合理范围内，则认为站点地理位置较近。用V′表示所有合并节点的集合，V′表示复合节点的集合。

定义3：复合边。交通子网叠加后，若两个节点之间有多条边相连，将其视为一条边相连，称该边为复合边。用E′表示所有合并连边的集合，E′表示复合边的集合。

由此，本章通过复合节点、复合边将多个不同类型的交通子网进行连接构建城市群交通网络模型，记作G（ V , E , W ,H ），其中，V 表示城市群交通网络节点的集合，表示为

式中 q ── 复合交通子网数；(www.xing528.com)

n ── 复合网络中节点数目。

E 表示V 对应的边集：

式中 若 viRvj，则eij= 1；若viRvj，则eij= 0。

对于复合边，其相应权重为各交通子网合并连边边权之和，由此得到

式中 wij── 边ij 的权重。

对于复合节点，其相应权重为各交通子网合并节点点权之和，由此得到

式中 hi── 节点i 的权重。