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交通運輸網絡的復雜性研究論文
依據網絡拓撲結構特征劃分，人們日常生活中所接觸到的實際網絡有完全規則網絡、完全隨機網絡、小世界網絡和無標度網絡，其中，小世界網絡或無標度網絡通常被認為是交通運運輸網絡，在各種交通更渠道之中，系統復雜性是交通運輸網絡發展性的根本原因。現如今，基于統計物理學的交通運輸網絡的復雜性研究多為拓撲化的理論分析或數據建模，與實際網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絡復雜性研究的實際意義，并結合我國目前的交通運輸網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。交通運輸網絡是人類社會建立的三大網絡之一，它在人類文明繁榮演進總占據重要位置，交通運輸網絡是由需求、服務的區域以及支持位移網絡所構建出來的復雜關系集。現實生活中，交通運輸網絡都很復雜，是由許許多多個點和線組成的，進而就構成了城市交通網絡的基本框架。本文試圖從交通運輸網絡的角度來滲入分析，揭示出交通運輸網絡的內涵和外延，以此來作為實踐的基礎。
1。國內外現狀
交通運輸作為基礎行業，對國民經濟和社會的發展舉足輕重，改革開放使得我國的交通運輸行業迅猛發展，規模不斷擴大，影響也越來越大。近些年來，交通運輸網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，根據有關數據顯示，交通網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新。
2。復雜網絡理論以及技術方法
復雜網絡是對復雜系統的抽象和描述方式，任何包含大量組成單元（或子系統）的復雜系統，當把構成單元抽象成節點、單元之間的相互關系抽象為邊時，都可以當作復雜網絡來研究；復雜網絡是研究復雜系統的一種角度和方法，它關注系統中個體相互關聯作用的拓撲結構，是理解復雜系統性質和功能的基礎。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，但是交通運輸網絡并不等同于一般的網絡，它往往更復雜一些，更具有挑戰性。根據有關調查得知，在種種基礎之上成立的復雜網絡理論，為交通運輸網絡的復雜性研究打開了一條前所未有的路徑。在既定的網絡之中，節點的集聚系數越大，相對應的節點內部的聯系的緊密程度就越高，這一點和周邊的節點所構成的分支網絡就極其容易形成區域集聚。
3。交通運輸網絡復雜性分析
對于既有交通網絡的改建是一項巨大而復雜的過程，由于資金有限，規模宏大，因此在設計過程中難度系數較大。比如說城市交通，它主要涵蓋網絡靜態復雜性、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，可事實上卻對網絡空間特性和網絡功能、網絡屬性的分類混淆不清，最終導致對實際操作有阻礙作用。再比如說航空網絡，其規模大小不一，最小的大概有幾十個節點，而大的將近幾千個節點，無論是規模大還是規模小，都以一種小世界的形式存在，航空運輸網絡較為復雜，有待于進一步分析。研究交通運輸網絡的復雜性，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，現有的交通網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點進行傳播，這類似于病毒在復雜網絡中的傳播，在對交通網絡拓撲特性進行系統分析的基礎上，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。
交通的發展從馬路開始經歷了上千年，鐵路的發展也將近200年，在當前技術革新的基礎之下，區域經濟趨于一體化，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，使得交通運輸網絡效益最大化是一個重要課題。
小結
隨著城市的發展，人口數量逐漸加大，交通運輸網絡的重要性不容小覷，然而它是一個復雜的巨形系統，復雜網絡理論會為交通運輸網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，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展的新方案，總而言之，對于交通運輸網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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