文档介绍：安徽农业大学
硕士学位论文
复杂网络理论研究及其应用--基于铁路春运网络分层建模为例
姓名:黄标
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:李旸
2011-06
摘要
当前,对复杂网络的研究已经成为一个新兴的研究热点。复杂网络与现实世界有
着密切的联系,例如:社会关系网,交通网络,蛋白质网络,通信网等都构成一个复
杂的网络。如何通过对复杂网络模型的研究,揭示现实网络系统的规律,是科学家和
研究学者必须解决的一个问题。网络模型结构和特性的研究对处理现实网络中存在的
问题有一定指导作用。建立与实际网络相符的网络模型是研究复杂网络的重要工具。
本文首先介绍了有关复杂网络的几个基本概念,包括度与度分布、平均路径长度
和聚类系数。同时对复杂网络的经典模型,如规则网络模型、随机网路模型、小世界
网络模型以及BA无标度网络模型进行了描述,探讨了小世界网络和BA无标度网络形
成机理,并用MATLAB数值仿真了随机网路、小世界网络和BA无标度网络节点度和
节点度的概率分布。
复杂网络的鲁棒性是复杂网络的研究领域之一,本文在分析无标度网络在随机攻
击好于蓄意攻击条件下的鲁棒性的原因基础上,给出了复杂网络鲁棒性的分层动态数
组算法,此算法在一定程度上简化了复杂网络的鲁棒度的求解过程。
复杂网络建模一直是复杂网络研究的重点领域之一,本文重点对复杂网络的分层
递阶算法进行研究,并给出相应的求解过程,在此基础上,进行仿真实验。提出的复
杂网络的分层递阶算法模型,从方法上提供了分析复杂网络系统的手段。
最后本文从自然灾害影响铁路春运中暴露的问题出发,引入我国铁路客运系统无
标度网络的概念,重点探讨我国铁路春运特点及相关问题,研究铁路春运网络无标度
特性,利用复杂网络的分层递阶算法对其中的“hub”点引入Petri网概念,以春运中
紧急情况下客流疏散、列车资源调配这样的具体问题为例完成了建模分析,为铁路部
门制定缓解春运压力、应对灾害的防御政策,加强多学科融合和提高铁路应急能力提
供了科学的研究手段和理论支持。
关键词:复杂网络,鲁棒性,分层递阶
II
Abstract 
Nowadays, research plex  networks has  e a new hotspot. plex 
network  contact  to  everybody’s  life  and  work,  including  Social  networks,  transportation 
networks, works, works .How to reveal the regulation of the 
work system via the research of work e a problem in 
front  of  the  scientist  and  the  research  scholars.    establish  the  appropriate 
network model similar to the work is all important tool to studies plicated 
network. 
This paper describes about a few basic concepts works, including the 
degree  and  degree  distribution,  average  path  length  and  clustering  coefficient.  Also 
introduced  the  classical  model  of  complex  networks,  such  as  the  rules  of  the  network 
model, work model, small work model and the BA scalework 
model, and to explore the small work and the BA scalefree  network formation 
mechanism, while values  with MATLAB Simulation of a works, small world 
networks  and  BA  scalefree  networks  node  degree  and  node  degree  probability 
distribution. 
The ro