中国航空网络的复杂性研究

【类型】学位论文

【作者】王俊超 

【关键词】 航空复杂网络 演化模型 加权网络 模拟仿真 可靠性

【摘要】近年来对于复杂网络的研究越来越多的引起研究者们的广泛关注。网络的结构复杂性、 演化机制及动力学行为是大规模交通网络研究的基础性科学。航空网络作为典型的交通复 杂网络，具有重要的经济价值和社会价值。 本文首先在收集了国内机场航班信息的基础上，构建了中国航空网络的基本模型，基 于复杂网络理论对中国航空加权网络模型的静态统计特征值进行了分析，得出中国航空网 络的小世界特性和无标度特性。针对城市经济对中国航空网络结构的重要作用，建立了各 城市第三产业经济指标值，以两城市的经济指标值之几何平均值作为模型的择优选择，通 过模拟可以再现真实网络的演化过程，从而为中国航空公司建立新航线提供理论借鉴。 其次，考虑到航空网络演化的某些特殊规律，模拟航空网络动态演变过程，提出了两 种加权网络模型：一种是基于网络内部节点合并—再生机制的加权网络演化模型，解析结 果和模拟结果都表明它们均具有度、强度、权重分布的幂律特性；另一种模型是基于乘客 中转路径的加权演化模型，分析结果为该模型的点强度、点度和权重分布性质和BBV模型 基本一致；网络是无标度网络，点强度和点度分布都服从幂律分布，并且指数在2.33～3.00 之间。这些模型通过引入不同演化机制，不仅可以再现实际网络中的多种统计规律，得出 的结论也可以较好的为航空事业的发展提供方法和理论支持。 最后，利用最大连通子图的相对大小和网络的全局效率作为可靠性测度指标来分析中 国航空网络的可靠性，同时生成两种攻击模式下的评价指标曲线，通过分析这些曲线的变 化情况得出中国航空网络在进行选择性攻击时网络的抗攻击能力差，而在随机性攻击时容 错性较强的演变规律。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京信息工程大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】马杰良

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