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基本信息
- 項目名稱：
- 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步理論在常規(guī)公交調(diào)度中的應(yīng)用
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡介：
- 本文采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步理論的研究方法，構(gòu)造了城市常規(guī)公交調(diào)度網(wǎng)絡(luò)模型，通過對常規(guī)公交調(diào)度網(wǎng)絡(luò)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析可得滿足小世界網(wǎng)絡(luò)特性和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特性。利用節(jié)點含有時滯和時變時滯的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步理論對常規(guī)公交實時調(diào)度。此項研究結(jié)果對于優(yōu)化公交線路、優(yōu)化調(diào)度的時間提供了很好的理論依據(jù)，該方法和智能調(diào)度有機(jī)的結(jié)合將達(dá)到更好的效果。
- 詳細(xì)介紹：
- 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性研究已經(jīng)成為21世紀(jì)的核心科學(xué)問題之一,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜系統(tǒng)的高度抽象。在對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的同步研究中,汪小帆和陳關(guān)榮等提出了一個簡單的動力學(xué)網(wǎng)絡(luò)模型. 在該模型中,各節(jié)點相互線性耦合且耦合強(qiáng)度一致.對此,還給出了無界區(qū)域的同步條件,引起了人們的廣泛關(guān)注. 很多學(xué)者對該模型作了進(jìn)一步的修改和擴(kuò)展,并取得了大量成果. 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在交通網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用也有了長促的發(fā)展，高自友等研究了城市公交網(wǎng)絡(luò)的滿足小世界網(wǎng)絡(luò)特性，并以北京市公交網(wǎng)絡(luò)為例完成了實證分析。高自友等提出了一些今后關(guān)于城市交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性問題的研究方向。 目前通過對國內(nèi)外公交調(diào)度文獻(xiàn)的收集和分析，可以發(fā)現(xiàn)研究大多數(shù)集中在對車輛的靜態(tài)的調(diào)度分析。研究方法主要是：數(shù)學(xué)解析法、概率方法、經(jīng)驗?zāi)Ｐ?、模擬仿真、運(yùn)籌學(xué)等方法。隨著問題計算復(fù)雜性及問題規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這些傳統(tǒng)的方法遇到了很大的困難而且得不到精確的解。又有很多學(xué)者提出更優(yōu)的調(diào)度方法智能調(diào)度，本文的重點就是在這種方法的基礎(chǔ)上提出更優(yōu)的調(diào)度方法：利用節(jié)點含有時滯和時變時滯復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的同步理論對城市常規(guī)公交進(jìn)行調(diào)度，并介紹該調(diào)度網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)造方法。最后以蘭州市為例進(jìn)行仿真分析。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本文針對城市交通擁堵的情況而提出了一種研究城市公交調(diào)度的新方法，首先構(gòu)造三種城市公交網(wǎng)絡(luò)模型并分析這三種公交網(wǎng)絡(luò)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性質(zhì)及動力學(xué)性質(zhì)。以蘭州市實際公交網(wǎng)絡(luò)為例進(jìn)行實證分析，用MATLAB軟件仿真表明該調(diào)度方法的有效性。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 本文采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步理論的研究方法，構(gòu)造了城市常規(guī)公交調(diào)度網(wǎng)絡(luò)模型，根據(jù)城市常規(guī)公交調(diào)度網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)造方法即對網(wǎng)絡(luò)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析可得常規(guī)公交調(diào)度網(wǎng)絡(luò)滿足復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型的小世界網(wǎng)絡(luò)特性和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特性。在智能調(diào)度的基礎(chǔ)上又提出了一種調(diào)度方法即時滯和時變時滯的同步理論對常規(guī)公交的調(diào)度研究。此項研究結(jié)果對于優(yōu)化公交線路、優(yōu)化調(diào)度的時間提供了很好的理論依據(jù)，該方法和智能調(diào)度有機(jī)的結(jié)合將達(dá)到更好的效果。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在交通網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用在近些年有了長促的發(fā)展。針對目前城市公交調(diào)度研究方法主要是：數(shù)學(xué)解析法、概率方法、經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀⑦\(yùn)籌學(xué)等方法。隨著問題計算復(fù)雜性及問題規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這些傳統(tǒng)的方法遇到了很大的困難而且得不到精確的解。本文的重點就是在這些方法的基礎(chǔ)上提出更優(yōu)的調(diào)度方法：利用節(jié)點含有時滯和時變時滯復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的同步理論對城市常規(guī)公交進(jìn)行調(diào)度達(dá)到更優(yōu)的效果。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 城市公交網(wǎng)絡(luò)作為城市建設(shè)的重要組成部分之一，直接關(guān)系到城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市環(huán)境的保護(hù)及方便市民出行等方面。提出了公交網(wǎng)絡(luò)模型的三種構(gòu)造方法，并深入分析該網(wǎng)絡(luò)模型的動力學(xué)性質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性質(zhì)可得到公交網(wǎng)絡(luò)模型滿足小世界網(wǎng)絡(luò)的特性。最后利用超混沌的Chen系統(tǒng)與Lü系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度研究。以蘭州市為例進(jìn)行實證分析，研究表明，該調(diào)度方法能有效的使整個蘭州市的公交系統(tǒng)達(dá)到一種“動態(tài)”平衡狀態(tài)。數(shù)值仿真證明了該方法的有效性。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1]Zhou T,Bai WJ ,Wang B H,etal.A brief review of complex networks [J].Physics,2005,34(1):31236.[2]Wang X F,Chen G R.Synchronization in small-world dynamical networks[J].Int J of Bifurcation and Chaos,2002,12(1):1872192.[3]Wang X F,Chen G R.Synchronization in scale-free dynamical networks: Robustness and f ragility[J].IEEE Trans on Circuit System,2002,49(1):54262.[4]Li C G,Chen G R.Synchronization in general complex dynamical networks with coupling delays[J].Physical A,2004,343: 2632278.small-world random.[5]Zhou J,Chen T. Synchronization in general complex delayed dynamical networks[J].IEEE Trans on Circuit System,2006,53(3:7332744.[6]高自友,吳建軍,毛保華,等.交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性及其相關(guān)問題的研究[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2005,5(2):79-84.[7]高自友,趙小梅,黃海軍,等.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論與城市交通復(fù)雜性問題的相關(guān)研究[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)與信息,2006,6(3):41-47.[8] 張晨,張寧.上海公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)研究[J].上海理工大學(xué)學(xué)報,2006,28(5):489-494.[9] Wang Q Y,Chen G.R,Lu Q S, et al.Novel criteria of synchronization stability in complex networks with coupling delays[J].Physical A,2007,378:527-536.
同類課題研究水平概述
- 首先,汪小帆和陳關(guān)榮,考慮了一類連續(xù)時間線性耗散耦合動態(tài)網(wǎng)絡(luò),并且,他們又跟李翔共同編著了《復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論及其應(yīng)用》.隨后國內(nèi)外許多學(xué)者對他們提出的模型進(jìn)行了研究.如周進(jìn)等對它進(jìn)行了推廣,研究了一類普遍的復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的牽制自適應(yīng)控制；呂翎等也推廣研究了一類節(jié)點結(jié)構(gòu)互異的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的混沌同步. 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在交通網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用也有了長促的發(fā)展，國外學(xué)者Sienkiewicz和Holyst(2005a;2005b)分析了波蘭的21個城市的公共運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性。而且，許多國內(nèi)學(xué)者也從不同角度對中國城市公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦砸策M(jìn)行了相關(guān)實證分析并發(fā)現(xiàn)了許多重要的拓?fù)涮匦裕↙i et al.,2006;Lu et al.,2007;Chen et al.,2007）高自友等研究了城市公交網(wǎng)絡(luò)滿足小世界網(wǎng)絡(luò)特性，并以北京市公交網(wǎng)絡(luò)為例完成了實證分析。 目前國內(nèi)外對公交調(diào)度研究大多數(shù)集中在對車輛的靜態(tài)的調(diào)度分析。研究方法主要是：數(shù)學(xué)解析法、概率方法、經(jīng)驗?zāi)Ｐ?、模擬仿真、運(yùn)籌學(xué)等方法。隨著問題計算復(fù)雜性及問題規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這些傳統(tǒng)的方法遇到了很大的困難而且得不到精確的解。又有很多學(xué)者提出更優(yōu)的調(diào)度方法智能調(diào)度，本文的重點就是在這種方法的基礎(chǔ)上提出更優(yōu)的調(diào)度方法：利用節(jié)點含有時滯和時變時滯復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的同步理論對城市常規(guī)公交進(jìn)行調(diào)度。
