交通运输网络复杂性及其相关问题的研究

交通运输网络复杂性及其相关问题的研究

鞠磊张鹏侯建飞蔡兴辉

（淮阴工学院交通工程学院，江苏淮安223003）

摘要：在具体生产生活中越来越多的物体被抽象为节点然后构成一个巨大的网络，特别是随着我国经济发展程度的不断加深，不同物体所构成的整个网络系统也更加复杂多变，交通运输网络就是一个典型的系统，因为它和我们的生产生活以及社会发展紧密相连，在整个社会的发展过程中扮演着关键角色。所以说交通运输网络是国家和社会发展的必要前提，因此要对其有一个全面充分的了解，把握其运行规律，进而不断增强对于交通运输网络的管理能力，推动国家的经济发展。本人针对交通运输网络复杂性的研究现状进行了分析，同时就研究结果提出相关措施，以帮助人们更加有效的发挥交通运输网络的作用。

关键词：交通运输网络；复杂性研究；研究现状；结果措施

1.前言

随着科技水平的不断提高，经济发展力逐步增强，和企业越来越重视对于交通运输网络的研究分析，但由于目前的研究尚存在一定的限制，研究结果并不理想。交通运输网络的概念既包含公路铁路等陆运系统，也包含着航空航海网络系统，虽然三种交通运输网络系统运行机制并不相同，但其内在都存在着紧密的联系。网络中的某一关键节点会承担整个网络的有效连接，起着连通其他系统的作用。加强对于交通运输网络的研究可以使得人们不断提高交通运输水平。

2.交通运输网络复杂性的研究现状

2.1从复杂网络角度分析

由于交通运输网络系统属于新兴学科，人们把其看作是交通科学和复杂科学之间的有机产物，所以人们也是从这两个角度进行研究的。交通运输网络的复杂性研究在于能够有效提升其内部结构，不断完善优化其交通运输的作用，充分发挥其发展经济效益。交通运输网络系统是由三大运输构成，无论哪种运输方式都要对其整体性路线进行设计，目前对于航空运输的最新数据设计比较全面，有助于研究的开展。目前在开展针对城市街道网络研究时通常会选择原始和对偶两大途径展开研究，原始法研究的局限性在于虽然能够保留某一范围内的地理数据信息，但在网络点度上不能表现出明显的无标度性，因此结合对偶方式开展研究，有效解决了前者方法的没有无标度性的问题。总而言之，在开展不同类型交通运输网络研究时，要结合相应的措施展开分析研究。

2.2从交通科学角度分析

随着各种新型技术的不断应用，交通运输专业与复杂学科之间的联系也逐渐紧密起来，进而形成现有的交通运输网络复杂性研究。通常在交通专业能够利用交通流分配、控制理论和动力学等多个途径来优化交通运输，进而达到一种相对平衡的工作状态。总体来看，现阶段国内的交通学者们已逐步开展对于交通网复杂性的深入研究，无论是其人力还是物力的投资逐步提高，同时也取得了一定的成果。但就目前的研究深度而言仍然无法做到充分运用交通运输网络复杂性的知识来提高交通运输能力，所以应加强此方面的研究。

3.交通运输网络的复杂性研究

在开展对城市公交网络的复杂性研究过程中，我们通常会标城市公交站点设置为整个网络的节点，网络的边线能够用来表示公交行驶轨迹，从而能够将其描绘成一个有点线构成的交通运输网络系统。通过进行对比研究，能够判断城市公交网络属于无标度网络类型，链接特性较为突出，且其网络链接能力都是伴随节点和网络面积的增大而不断增大。通常可以将城市公交网络归为两大特性。首先是其增长性，城市的发展模式是朝着规模不断扩大的方向发展，经济的发展会带动城市的扩大，人们对于公交的依赖程度越高，进而使得整个公交网络不断发展扩大，站点路线随着经济发展的需求不断增多，整个公交网络系统结构更加复杂，城市常住居民的数量不断增多也迫使公交的不断扩建。在整体公交网络不断扩大的同时，往往会出现公交路线变更甚至删除的现象，但这不影响整体网络系统不断复杂、规模不断扩大的现象。其次是偏好依附性，在整个网络系统运营演变的同时，有些公交站点会因为当地区域的经济发展较好而成为人员密集区，是整个公交网络的关键枢纽位置。这些位置的人流量相当大，载客量不容小觑，在整个交通运输网络系统中扮演着关键作用。其作用并不只体现在其自身，而在于其对整个网络的连接及带动作用，对于整个公交网络系统的稳定运行十分关键。

4.复杂程度的研究结果及措施

从总体上能够得知我国的交通网络更加倾向于无标度网络，所以在开展交通网络的复杂程度研究的同时，能够采用无标度网络的特征及研究手段对复杂程度展开进一步的研究。加强对于交通运输网络的内部复杂研究能够采取有效的针对性措施来不断提高我国交通运输行业的发展及进步，使得整个交通运输网络不断完善和优化。

4.1优化交通网络的建设特性

交通运输业在我国的经济建设过程中扮演着关键作用，而交通运输业的关键特质就是其高速性与频繁性。交通运输包含多个行业，所以说其整体网络结构的运行质量将会直接影响到其他行业能否稳定运行，其时效性能否得到充分发挥，这对于交通运输网络来讲是一个严峻的考验。同时，由于国内人口数量较大，群众出行方式选择大部分是依赖于国家基础性交通设施，所以说交通运输网络系统有个非常艰巨的任务。近些年来，随着城镇化建设的不断推进，经济的快速发展使得城市人口的总量不断提高，城市交通系统急需进行改进和优化。面对不断提高的人员流动，不断提高交通行业是有效解决措施之一，相关政府部门必须引起足够的重视。值得一提的是随着人民生活水平的不断提高，私家车数量呈喷涌式激增，这给国家的交通运输行业造成较大的压力。交通运输行业要想在保证服务质量的前提下提高交通运输能力是非常难的，很容易导致恶性循环。所以更要加强对交通运输网络系统的研究和完善优化，加强对不同应用条件下的交通运输网络展开深入分析研究，从根本上有效提高交通运输网络的功能性。

4.2研究增长机制，解决交通堵塞问题

目前我国的相关研究人员也在加强对其网络系统的研究，建立科学合理的交通运输网络系统发展体系，打造符合要求的交通网络增长模型，进而能够为相关研究者对交通网络展开深入的发展趋势判断，能够利用无标度交通运输网络进行深入的分析描绘，因而能够在未来的发展中为交通网络的发展提供相关理论知识方面的支持。现阶段我国交通运输网络系统的构建存在的严重问题是系统网络的构建速度无法和交通工具数量的增加匹配，导致交通运输网络无法在实际中发挥有效作用。另外某一点的交通堵塞问题甚至会影响到网络系统中的其他关键节点造成二次影响，所以说对交通运输网络的研究应着重解决交通堵塞问题。

5.结语

随着我国综合国力的不断提高，各项新型技术与理念也逐渐被学习和应用，交通运输网络系统虽然相对来说属于新兴学科，但由于其相对复杂的特征关系，使得人们对于交通运输网络系统的复杂性研究也逐渐被认可。本人根据目前交通运输网络研究的现状分别从复杂网络和交通科学两个角度展开了深入讨论，明确研究结果，并进行进一步的优化措施提出，最终有效提高交通运输网络的管理水平，从根本上有效解决我国交通运输发展问题，使其更加可控化。

参考文献

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