基于级联失效的城市群交通网络抗毁性分析结果

（1）随机攻击节点抗毁性仿真。

研究客流调节参数对城市群交通网络抗毁性影响时，选取过载能力参数为 1.2，通过客流调节参数变化所导致城市群交通网络抗毁性的不同来反映其对城市群交通网络抗毁性的影响。随机攻击节点至网络全局瘫痪，结果如图6-4 所示，试验结果分析如表6-3 所示。

图6-4　随机攻击策略下客流调节参数对网络抗毁性影响对比

表6-3　实验结果分析

由图6-4 和表6-3 可知，随着客流调节参数从0.9～0.4 均匀下降，使全网瘫痪的累计攻击节点数以及平均修正最大连通子图相对规模的变化极不均匀。当&=0.9 时，累计攻击节点数最大，为144，此时平均修正最大连通子图相对规模为0.5271；当&=0.8 时，累计攻击节点数降至91，修正平均最大连通子图相对规模却由 0.5271 增至 0.5483，增加了0.0212；当&=0.7 时，累计攻击节点数为102，平均修正最大连通子图相对规模为0.3181，达到最低；当&=0.4、0.5、0.6 时，累计攻击节点数逐渐下降，平均修正最大连通子图相对规模在0.4771 至0.5120 之间波动。(www.xing528.com)

（2）随机攻击连边抗毁性仿真。

分别选取过载能力参数r=1.1、1.2、1.3，考察不同客流调节参数对城市群交通网络抗毁性的影响。实验发现，当过载能力参数r=1.1 时，不同客流调节参数对城市群交通网络抗毁性的影响区分较为明显；当过载能力参数r=1.2 及以上时，实验结果不明确。为了便于分析，我们选定过载能力参数r=1.1，考察不同客流调节参数对城市群交通网路抗毁性的影响，实验结果如图6-5 所示。

图6-5　随机攻击策略下客流调节参数对网络抗毁性影响对比

由图6-5 可知，当客流调节参数&=0.9 时，网络抗毁性最差，仅攻击430 条连边即可导致网络全局瘫痪，过程中网络对攻击较为敏感，修正最大连通子图相对规模下降较快。攻击前期和后期客流调节参数&=0.7 和&=0.8 的抗毁情况相近，修正最大连通子图相对规模相差较小，中期在攻击第150 至第350 条边的过程中，客流调节参数&=0.8 时，网络抗毁性较强。此外，客流调节参数&=0.7 时，累计攻击边数达到516，网络全局崩溃，此时，网络的级联失效现象表现较弱，即单条线路的失效对网络整体的转运功能不产生极大影响，究其原因，在城市群交通网络中，连边负载相对节点较小，承担客流较少，线路失效之后，此线路上的客流能够充分被相邻节点所吸收，难以产生大规模的级联失效，对网络的影响较弱。