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交通運輸網(wǎng)絡的復雜性研究論文
依據(jù)網(wǎng)絡拓撲結構特征劃分，人們日常生活中所接觸到的實際網(wǎng)絡有完全規(guī)則網(wǎng)絡、完全隨機網(wǎng)絡、小世界網(wǎng)絡和無標度網(wǎng)絡，其中，小世界網(wǎng)絡或無標度網(wǎng)絡通常被認為是交通運運輸網(wǎng)絡，在各種交通更渠道之中，系統(tǒng)復雜性是交通運輸網(wǎng)絡發(fā)展性的根本原因。現(xiàn)如今，基于統(tǒng)計物理學的交通運輸網(wǎng)絡的復雜性研究多為拓撲化的理論分析或數(shù)據(jù)建模，與實際網(wǎng)絡結構特征及動力學機理仍存在較大差距。本文筆者闡述了交通網(wǎng)絡復雜性研究的實際意義，并結合我國目前的交通運輸網(wǎng)狀況和國外平均水平，介紹了相關的基本概念，針對相關問題提出了可靠的對策，為交通部門管理交通運輸網(wǎng)提供了一定程度上的理論支持。
引言
當下，我國很多大中城市的交通存在嚴重的擁堵問題，導致交通事故頻頻發(fā)生，并不是說這種只存在于我國，事實上，在全世界范圍內，交通問題都受到了極大的關注，成為世界各國城市中最棘手的痼疾之一。交通運輸網(wǎng)絡是人類社會建立的三大網(wǎng)絡之一，它在人類文明繁榮演進總占據(jù)重要位置，交通運輸網(wǎng)絡是由需求、服務的區(qū)域以及支持位移網(wǎng)絡所構建出來的復雜關系集�，F(xiàn)實生活中，交通運輸網(wǎng)絡都很復雜，是由許許多多個點和線組成的，進而就構成了城市交通網(wǎng)絡的基本框架。本文試圖從交通運輸網(wǎng)絡的角度來滲入分析，揭示出交通運輸網(wǎng)絡的內涵和外延，以此來作為實踐的基礎。
1。國內外現(xiàn)狀
交通運輸作為基礎行業(yè)，對國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展舉足輕重，改革開放使得我國的交通運輸行業(yè)迅猛發(fā)展，規(guī)模不斷擴大，影響也越來越大。近些年來，交通運輸網(wǎng)絡的復雜性研究逐漸成為運輸管理理論及其實踐研究的一個熱點問題，根據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，交通網(wǎng)絡的復雜性研究尚且屬于初始階段，當中的各個方面都處于成長階段，我國對這方面的研究年限也遠低于西方發(fā)達國家，甚至一些重要的研究實踐并沒有開展，研究的主體也大多是相關院校的一部分學者，且研究內容和方向也都有局限性。對于這個問題，我國不僅是起步較晚，有關交通運輸網(wǎng)絡復雜性方面的研究也并不集中，但是這些研究又的確具有價值，它能夠幫助我國在交通這一領域開拓創(chuàng)新。
2。復雜網(wǎng)絡理論以及技術方法
復雜網(wǎng)絡是對復雜系統(tǒng)的抽象和描述方式，任何包含大量組成單元（或子系統(tǒng)）的復雜系統(tǒng)，當把構成單元抽象成節(jié)點、單元之間的相互關系抽象為邊時，都可以當作復雜網(wǎng)絡來研究；復雜網(wǎng)絡是研究復雜系統(tǒng)的一種角度和方法，它關注系統(tǒng)中個體相互關聯(lián)作用的拓撲結構，是理解復雜系統(tǒng)性質和功能的基礎。在信息工程與管理科學領域，復雜性始終是作為一個熱點問題出現(xiàn)，但是交通運輸網(wǎng)絡并不等同于一般的網(wǎng)絡，它往往更復雜一些，更具有挑戰(zhàn)性。根據(jù)有關調查得知，在種種基礎之上成立的復雜網(wǎng)絡理論，為交通運輸網(wǎng)絡的復雜性研究打開了一條前所未有的路徑。在既定的網(wǎng)絡之中，節(jié)點的集聚系數(shù)越大，相對應的節(jié)點內部的聯(lián)系的緊密程度就越高，這一點和周邊的節(jié)點所構成的分支網(wǎng)絡就極其容易形成區(qū)域集聚。
3。交通運輸網(wǎng)絡復雜性分析
對于既有交通網(wǎng)絡的改建是一項巨大而復雜的過程，由于資金有限，規(guī)模宏大，因此在設計過程中難度系數(shù)較大。比如說城市交通，它主要涵蓋網(wǎng)絡靜態(tài)復雜性、結構復雜性等特征，建議使用城市間的對比分析來研究此類問題，這樣更有助于觀察網(wǎng)絡的復雜性，然而有一部分學者過分追求事先設定好的目標，可事實上卻對網(wǎng)絡空間特性和網(wǎng)絡功能、網(wǎng)絡屬性的分類混淆不清，最終導致對實際操作有阻礙作用。再比如說航空網(wǎng)絡，其規(guī)模大小不一，最小的大概有幾十個節(jié)點，而大的將近幾千個節(jié)點，無論是規(guī)模大還是規(guī)模小，都以一種小世界的形式存在，航空運輸網(wǎng)絡較為復雜，有待于進一步分析。研究交通運輸網(wǎng)絡的復雜性，最主要目的就是把與它相關的理論應用到城市規(guī)劃中來，如何在城市交通設計中充分考慮其復雜性，是一個意義重大的方向，現(xiàn)有的交通網(wǎng)絡設計中都把出行當作分析的單元，而事實上，每個出行都是相關的，并不是獨立的。更要注意的是，面對交通阻塞這個城市通病，要求設計者注意的是，阻塞在交通中向相鄰的路段和節(jié)點進行傳播，這類似于病毒在復雜網(wǎng)絡中的傳播，在對交通網(wǎng)絡拓撲特性進行系統(tǒng)分析的基礎上，應用SIR或SEIR模型進行模擬，只有這樣才能做到對城市阻塞問題的有效控制。
交通的發(fā)展從馬路開始經(jīng)歷了上千年，鐵路的發(fā)展也將近200年，在當前技術革新的基礎之下，區(qū)域經(jīng)濟趨于一體化，人類需求逐漸多樣化，然而資源有限，物理的不分離性使得交通運輸網(wǎng)絡變得更大復雜，如何在有限的空間內，利用有限的資源，使得交通運輸網(wǎng)絡效益最大化是一個重要課題。
小結
隨著城市的發(fā)展，人口數(shù)量逐漸加大，交通運輸網(wǎng)絡的重要性不容小覷，然而它是一個復雜的巨形系統(tǒng)，復雜網(wǎng)絡理論會為交通運輸網(wǎng)絡的復雜性提出相關指導，值得注意的是，交通運輸作為一門實踐應用性強的學科，研究應圍繞“理論→模型與方法→實踐”的模式前向性循環(huán)推進，但我國目前仍停留在建模階段，并沒有顯著成效。本文從理論角度出發(fā)，結合實際說明了相關問題，又用應用角度給出了進一步研究工作的思路和方法，提出了可能促進交通發(fā)展的新方案，總而言之，對于交通運輸網(wǎng)絡復雜性這個問題的研究還沒有得到可靠的分析，一切活動都在摸索階段，也沒能準確地闡述出網(wǎng)絡復雜性與人們出行活動之間的關系，甚至缺乏在道路維修和網(wǎng)絡設計中復雜性的實際應用，以及多種問題的研究。
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