城市道路复杂网络结构化等级分析_栾学晨
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交通工程专业课程篇一:《交通工程专业》课程教学大纲_...交通运输学院本科专业大纲汇总(交通工程专业规划设计与施工方向)二o一四年十一月目录第一部分理论课程教学大纲............................................................................ . (1)《城市道路规划设计及施工》课程教学大纲 (1)《城市轨道交通线路及站场设计》课程教学大纲 (4)《城市慢行交通系统》课程教学大纲 (8)《技术创新工程》课程教学大纲............................................................................ (10)《道路交通安全工程》课程教学大纲 (12)《道路交通法规与安全事故》课程教学大纲 (15)《电工与电子技术c》课程教学大纲 (18)《高速公路管理》课程教学大纲............................................................................ .22《高速公路收费系统理论与方法》课程教学大纲 (26)《工程cad》课程教学大纲............................................................................ .. (29)《工程项目招投标》课程教学大纲 (32)《公共交通运营非政府》课程教学大纲 (35)《公路工程质量监测与管理》课程教学大纲 (38)《公路网规划》课程教学大纲............................................................................ .. (42)《公路养护与管理》课程教学大纲 (46)《轨道交通规划与设计》课程教学大纲 (50)《轨道交通运营组织》课程教学大纲 (53)《交通安全系统分析》课程教学大纲 (58)《交通产业经济学》课程教学大纲 (61)《交通枢纽规划与设计》课程教学大纲 (67)《交通工程导论》课程教学大纲............................................................................ .70《交通工程概预算及施工非政府》课程教学大纲 (75)《交通工程建设监理》课程教学大纲 (78)《交通工程设施设计与施工》课程教学大纲 (81)《交通工程专业导论》课程教学大纲 (85)《交通工程专业英语》教学大纲............................................................................ .87《交通管理信息系统》课程教学大纲 (90)《交通管理与掌控》课程教学大纲 (93)《交通规划原理》课程教学大纲............................................................................ .97《交通环境工程》课程教学大纲 (1)02《交通机电系统》教学大纲............................................................................ .......106《交通景观设计》课程教学大纲 (1)09《交通美学》课程教学大纲............................................................................ .......112《交通区位理论》课程教学大纲 (1)15《交通设计》课程教学大纲............................................................................ .......119《交通调查与分析》课程教学大纲.. (122)《交通系统工程》课程教学大纲 (1)26《交通心理学》课程教学大纲............................................................................ (130)《交通影响分析》课程教学大纲 (1)34《客运交通系统》课程教学大纲 (1)38《区域经济》课程教学大纲............................................................................ .......141《停车场规划与设计》课程教学大纲...................................................................146《物流系统规划原理与应用领域》教学大纲...............................................................149《运筹学d》课程教学大纲............................................................................ .......152《运输经济学》课程教学大纲............................................................................ ...156《交通工程前沿技术讲座》课程教学大纲...........................................................159《智能交通系统》课程教学大纲 (1)61《交通建设项目经济与评价》课程教学大纲.......................................................164《计算方法b》课程教学大纲............................................................................ ....169第二部分实验课程教学大纲............................................................................ ...172《道路交通安全工程》实验教学大纲...................................................................172《工程cad》课程实验教学大纲.. (17)4《公共交通运营非政府》课程实验教学大纲...........................................................176《运筹学d》课程实验教学大纲 (1)78《交通工程设施设计与施工》实验教学大纲.......................................................180《交通设计》实验教学大纲............................................................................ .......182《交通系统工程》课程实验教学大纲...................................................................184《交通调查与分析》课程实验教学大纲...............................................................186《物流系统规划原理与应用领域》课程实验大纲.......................................................189《交通环境工程》课程实验教学大纲...................................................................191《交通管理与掌控》课程实验教学大纲...............................................................193《交通机电系统》课程实验教学大纲...................................................................195第三部分课程设计教学大纲............................................................................ ...197交通工程专业毕业设计教学大纲 (1)97《交通设计综合实验》教学大纲 (2)02《交通规划》课程设计教学大纲 (2)05《交通工程设施课程设计》教学大纲...................................................................208《城市道路课程设计》教学大纲 (2)10第四部分进修课程教学大纲............................................................................ ...213交通工程专业毕业进修教学大纲 (2)13《交通仿真软件综合实验》进修教学大纲 (216)第一部分理论课程教学大纲《城市道路规划设计及施工》课程教学大纲一、课程说明1、课程代码:05240092、课程名称(中英文):城市道路规划设计及施工designandconstructionofurbanroads3、学时学分:48学时理论教学,3学分4、适用专业:交通工程5、开学学院:交通运输学院6、课程负责人:宋永朝二、课程地位本课程授课对象为交通运输类交通工程专业本科生开设的专业必修课程,也是该专业的主干专业课程之一。
基于复杂网络理论的城市交通网络结构分析城市交通是现代社会生活的重要组成部分,其结构和运行方式直接关系到城市的发展和居民的生活质量。
基于复杂网络理论的城市交通网络结构分析,可以帮助我们更好地理解城市交通的特点和演化规律,并为城市规划和交通优化提供科学依据。
一、城市交通网络的复杂性城市交通网络是一个复杂的系统,由大量节点(交通枢纽)和连接这些节点的边(道路、线路)组成。
这些节点和边的连接形式、交通流量分布、运行特点都具有一定的随机性和复杂性。
1.节点与边的连接形式城市交通网络中的节点可以是不同类型的交通枢纽,如车站、机场、港口等。
这些节点之间的连接形式多样,既有高速公路、街道等线性连接,也有轨道交通线路、航线等点对点连接。
这些连接形式不仅在时空上具有分布差异,还受到地理环境和城市规划的制约,呈现出复杂性和非线性性。
2.交通流量分布城市交通网络中的节点之间存在着复杂的交通流量分布。
通常来说,城市中心区域的交通流量较大,而远离市中心的地区则较小。
同时,不同类型的交通枢纽之间的交通流量也存在差异,例如,车站附近的交通流量通常会比较大,而居民区内部的交通流量则较小。
这种交通流量的分布特点,决定了城市交通网络的结构和稳定性。
3.运行特点城市交通网络的运行特点也是复杂的。
随着城市人口的增长和交通需求的变化,交通流量的分布和网络拓扑结构都会发生变化。
这种变化可能导致一些节点和边的过载,甚至形成交通拥堵。
此外,城市交通中还存在着一定的异质性,不同类型的交通枢纽和交通工具对网络的影响也不同,这进一步增加了城市交通网络的复杂性。
二、基于复杂网络理论的城市交通网络模型基于复杂网络理论的城市交通网络模型可以帮助我们更好地理解这种复杂的系统。
在这些模型中,节点可以表示为城市中的交通枢纽,而边则表示为不同的连接方式(道路、线路等),节点之间的连接强度则表示交通流量的大小。
通过这些模型,我们可以进行各种城市交通网络的分析和仿真实验,来探索不同的交通规划策略和优化方法。
城市交通网络拓扑结构与韧性研究城市交通对于一个地区的发展至关重要,而城市交通网络的拓扑结构和其韧性是决定城市交通系统是否高效和稳定的重要因素。
本文将探讨城市交通网络拓扑结构和韧性的相关研究,并分析其对城市社会经济的影响。
一、城市交通网络拓扑结构城市交通网络拓扑结构是指城市交通系统中各交通节点之间的连接方式和关系。
常见的城市交通网络拓扑结构包括网格状、星状、中心辐射状等。
不同的拓扑结构会对城市交通系统的效率和稳定性产生重要影响。
以网格状结构为例,网格状结构由一系列平行和垂直道路组成,交通节点较为规则地分布在交叉口处。
这种结构能够提供较多的最短路径选择,交通分布相对均匀。
然而,网格状结构也存在容易产生交通瓶颈的问题,尤其在高峰时段,容易导致交通堵塞。
另一个常见的拓扑结构是星状结构,其中一个中心节点连接着其他所有交通节点。
这种结构能够快速将交通流引导到各个交通节点,但也存在较大的单点故障风险。
当中心节点发生故障时,整个交通系统可能会瘫痪。
二、城市交通网络韧性的研究城市交通网络的韧性是指其在受到外界冲击或内在故障时,能够保持正常运行的能力。
研究城市交通网络的韧性,有助于提高城市交通系统的应对能力和恢复能力。
韧性研究主要关注以下几个方面:1. 鲁棒性鲁棒性是指城市交通系统对随机故障或攻击的抵抗能力。
一个鲁棒的交通网络能够在某些节点或边缘发生故障时,通过重新规划路径或调整流量分配,保持整个系统的运行稳定。
2. 弹性弹性是指城市交通系统在遭受扰动后,能够尽快恢复到正常状态的能力。
一个具有弹性的交通网络能够通过快速调整和资源分配,迅速适应外部变化,保持良好的交通运行。
3. 可恢复性可恢复性是指城市交通系统在遭受严重破坏后,能够快速恢复到正常运行状态的能力。
这需要城市交通系统能够通过紧急设施的启用、交通信息的传递等措施,尽快恢复破坏的区域和连接。
三、城市交通网络拓扑结构与韧性的关系城市交通网络的拓扑结构与其韧性之间存在密切关系。
复杂网络视角下交通网络拓扑结构分析
狄金茹;曹海松;李恒燕
【期刊名称】《黑龙江科学》
【年(卷),期】2024(15)10
【摘要】对交通流量数据构建复杂的网络模型,从矩阵视角对其拓扑结构进行分析。
结果表明,此交通复杂网络位置节点的度分布符合幂律分布,即BA无标度网络。
经
过对数据处理,聚类系数较大,平均路径长度较小,网络呈小世界性,通过MATLAB分析数据得到Laplace矩阵的特征值,得到此网络的同步能力较弱。
相关部门可根据
此结果对公共交通及共享交通工具进行合理安排及调整,进一步提升通行效率及公
共资源的利用率,使拥堵现象和资源浪费导致的环境污染问题得到缓解。
【总页数】5页(P52-55)
【作者】狄金茹;曹海松;李恒燕
【作者单位】华北水利水电大学数学与统计学院
【正文语种】中文
【中图分类】U239.5;O157.5
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城市道路网结构划分与等级划分城市道路网结构划分与等级划分报告人:栾学晨武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室内容提要研究背景道路网等级选取方法实验与分析结论与展望1234武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室2研究背景武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室3研究背景武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室4研究背景武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室5研究背景武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室6研究背景如何正确地将道路分级? ? 如何显示地图的内容?武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室7研究背景现有城市道路网分级方法–属性信息高速公路、城市高速路、国道、主要地方道、一般县道、市镇街道、其他道路? 车道数、道路宽度? 分级简单快捷,但属性信息常常缺失,并且属性信息难以正确反映城市道路网的结构特征与实际交通流情况– GPS交通流数据分析GPS浮动车数据→道路使用强度、载负量? 分级结果符合实际情况,但需要大量观测数据–几何结构路段链长度、中介中心性、度中心性、接近中心性武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室8道路网等级选取方法基于城市结构形态的道路分级方法–生成道路网路段链–构建道路网对偶图–计算结构化指标–指标集成与分级武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室9道路网等级选取方法基于城市结构形态的道路分级方法–生成道路网路段链–构建道路网对偶图–计算结构化指标–指标集成与分级武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室10道路网等级选取方法基于城市结构形态的道路分级方法–生成道路网路段链–构建道路网对偶图1 Degree –计算结构化指标 centrality maximum –指标集成与分级2 6 5 7 8 Between-ness centrality maximum9104 Closeness centrality maximum3武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室11道路网等级选取方法基于城市结构形态的道路分级方法–生成道路网路段链–构建道路网对偶图–计算结构化指标–指标集成与分级武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室12道路网等级选取方法现有方法的不足–当处理城市中表达较为详细的复杂道路网数据时,该方法连接的路段链将产生双行道分离以及环岛处截断等错误。
基于复杂网络的交通网络复杂性研究交通网络是人类社会生活和经济发展中不可或缺的重要组成部分,它直接影响着人们的生活质量和经济效益。
在城市化和工业化不断发展的背景下,交通网络不断扩展和变化,其复杂程度也不断加深。
因此,基于复杂网络的交通网络复杂性研究就显得尤为重要。
复杂网络理论是近年来新兴的交叉学科,它有着广泛的应用前景。
其中,复杂网络的研究方法和工具被广泛应用于城市交通网络的研究和分析。
复杂网络理论可以从节点、边和网络三个层面来研究交通网络的复杂性。
首先,从节点层面出发,研究节点的关联和属性。
在交通网络中,节点可以是道路和交叉口等,这些节点不仅仅是一个简单的点,而是具有一定的属性和特点。
复杂网络理论可以通过节点的度分布、中心性以及模块性等指标来研究节点的重要性和关联程度,进而可以识别出交通网络中的瓶颈节点和关键节点。
其次,从边层面出发,研究道路之间的联系和交通流动。
在交通网络中,道路之间是存在着一定的联系和相互影响的,例如,某些道路的拥堵程度可能会影响到其他道路的通行情况。
复杂网络理论可以通过研究边的度分布和强度分布等指标来分析边的重要性和影响程度,从而可以评估交通网络的鲁棒性和稳定性。
最后,从网络层面出发,研究交通网络整体结构和演化特征。
交通网络是一个由节点和边组成的复杂网络,因此网络结构和演化特征是交通网络复杂性的重要表现。
复杂网络理论可以通过研究交通网络的拓扑结构、演化规律和复杂性度量等指标来分析交通网络的演化特征和复杂度变化趋势。
总之,基于复杂网络的交通网络复杂性研究有助于深入了解交通网络的结构、演化和稳定性等特征,为交通规划、调度和管理提供科学依据。
随着城市化进程的不断深化,交通网络的复杂性研究将会成为交通领域的一个热门研究方向。
基于复杂网络的城市网络拓扑结构与演化规律分析
一、城市网络的拓扑结构分析
城市网络的拓扑结构可以通过复杂网络的度分布、最短路径长度、聚
类系数等指标进行分析。
1.度分布:度分布表示了城市网络中每个节点的度数(节点的连接数)的分布情况。
在城市网络中,例如交通网络中的节点可以表示城市,度数
可以表示城市的道路连接数。
通过分析城市网络的度分布,可以了解到城
市连接性的分布情况。
有研究发现,城市网络中度分布一般服从幂律分布,即存在少数高度连通的超级节点和大量低度节点。
这一发现表明城市网络
中存在少数重要的城市与大量相对较小的城市之间的连接关系,并反映了
城市的等级结构。
城市网络的演化规律可以通过复杂网络的增长机制和偏好连接等原则
进行分析。
1.增长机制:城市网络的增长机制是指城市网络中新城市的出现和已
有城市的增长。
研究发现,城市网络的增长通常呈现出“富者愈富”的规律,即具有相对较多连接的城市更容易吸引更多的连接。
这一规律表明城
市网络中的连接是不均衡的,存在部分城市具有较多的连接而大部分城市
连接较少。
新兴城市复杂网络的结构与演化分析第一章绪论近年来,随着城市化的不断加速和信息技术的迅猛发展,新兴城市的复杂网络结构和演化问题备受关注。
城市作为人类的重要社会空间,其结构和演化过程对于城市的可持续发展具有重要意义。
网络科学的发展为城市结构和演化研究提供了新的方法和工具。
因此,研究新兴城市复杂网络的结构与演化,对于推动城市可持续发展具有重要意义。
第二章复杂网络理论复杂网络是一种由众多节点和连接组成的系统,其中节点表示系统的基本单元,连接表示节点之间的关系。
对于复杂网络,最重要的性质是其结构。
常见的复杂网络有随机网络、小世界网络和无标度网络。
随机网络具有均匀的连接度分布,小世界网络则具有高聚集度和短路径长度,无标度网络则具有幂律连接度分布。
复杂网络的演化可以采用随机演化、优化演化和增量演化等方式。
第三章新兴城市网络结构新兴城市的复杂网络结构与传统大型城市有所不同。
新兴城市的节点数量通常较少,连接方式多样,同时受到社会、经济、文化等因素的影响。
新兴城市的复杂网络结构包括新型城市社交网络、城市基础设施网络、城市供水管网等。
其中,新型城市社交网络主要包括微信群、微博、公共号等,其特点是节点数量众多、链接方式多样、传递信息效率高。
城市基础设施网络包括道路、铁路、地铁、公交等,其特点是节点数量较少、传递信息效率高、结构稳定。
城市供水管网则是以供水站为节点,以管道为连接的复杂网络,其特点是结构复杂、传递信息效率高、存在着缺水和水污染等问题。
第四章新兴城市网络演化新兴城市的复杂网络演化包括随机演化和增量演化。
随机演化指的是城市节点和连接的随机增加和减少,增量演化则是城市节点和连接的逐步增加。
城市节点和连接的演化过程受到多种因素的影响,例如社会发展、经济发展、人口迁移等。
城市基础设施、社交网络和供水管网等复杂网络的演化都具有自身的特点,需要采用不同的网络分析方法与模型进行量化研究。
在此基础上,可以建立城市网络演化模型,对城市的长期可持续发展进行预测和预警。
城市道路网络复杂性的研究方法——空间句法与复杂网络模型的集成分析摘要:空间句法和复杂网络理论都是在城市道路交通规划中具有重要指导意义的理论,但是二者在城市交通方面的应用中都存在着缺陷,且目前很少有将二者集成使用的例子。
本文中将首先对空间句法理论进行改进,将空间理论在交通方面的引用加入道路宽度的影响,之后通过空间句法和复杂网络的集成分析,建立交通故障传播模型。
并在此基础上得出了道路的极限宽度的大小、理想街坊大小和任何城市都存在着交通故障和交通故障的传播等结论。
关键词:空间句法;复杂网络;道路网络;复杂性;集成度一、引言空间句法理论1984年由Hillier和Hanson在其著作《空间的社会逻辑》一书中首先提出后,引起了学者的广泛注意,他们认为建筑及城镇的空间布局会对人类活动、社会交往的方式及强度产生影响[1]。
此后学者们进行了大量的应用实践,其中Peponis和他的合作者提出了一套新的空间分割方法,即用特征点代替轴线[2],而江斌首次将空间句法理论集成到GIS中[3]。
复杂网络理论最初产生于著名的“七桥问题”,而随机图论的发展为复杂网络的发展奠定了基础。
之后Milgram 做了著名的小世界试验,并首次提出小世界现象[4]。
而Watts及Strogatz发表的题为Collective dynamics of “small world” networks[5]和Barabasi及Albert发表的题为Emergence of Scaling in Random Networks[6]的两篇文章开创了复杂网络研究的新纪元。
这两篇文章分别解释了复杂网络的小世界特征和无标度性质,并建立了相应的模型以阐述这些特性的产生机理。
此后,大量的学者从不同的角度出发提出了各种各样的网络拓扑结构模型并进行了大量的应用实践。
但是,目前空间句法和复杂网络在城市交通网络方面的应用都存在着缺陷,空间句法理论在研究城市交通中,并没有考虑道路的宽度对交通的影响;复杂网络在很多应用领域中,都有非常合理的模型,而目前在道路交通网络的应用中却缺少合理的模型。