南京市公交线网拓扑结构分析

论文总字数：20525字

摘 要

关键词：公交网络系统，网络结构，拓扑结构，节点度

Analysis of Public Transport Systems in Nanjing Based on Network Topology

Abstract：Urban public transport includes rail and road transport.Urban public transportation network(UPTN) is an important part of the transportation network. Compared with the metro network, variability and temporality makes UPTN more complex. We can model an urban public transportation network, which is composed of bus station(that is, node) and bus route(that is, edge), and geometric properties of the network model has an important impact on public transport. Based on the theory of complex network, this article established a bus network model of Nanjing Xuanwu District and Qixia District, which contains the latitude and longitude coordinates, with the use of arcgis, google earth software. In addition, with the introduction of some important topological parameters, such as degree distribution and clustering coefficient, this article provides some statistical analysis and grasps the characteristics of the network structure of Xuanwu complex public transportation system. And specific meanings of these topologies structural parameters are researched and interpreted from the traffic perspective. The results indicate that Nanjing UPTN has relatively higher clustering coefficient and larger degree to meet the flow of people and intensive traffic, meanwhile the relationship between the degree and the path of a node is reflected.

KEY WORDS: network topology, urban public transport system, topology structure，Node Degree

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 研究内容与技术路线 4

第二章 相关理论概述 6

2.1 公交线网拓扑结构概念 6

2.2 复杂网络理论的概念 6

2.3 几何网络理论及构建方法 10

2.4 公交网络拓扑结构建模 10

第三章 公交线网模型构建 13

3.1 研究区概况 13

3.2 公交线网数据获取 13

3.3 公交线网模型构建 16

第四章 公交线网拓扑结构分析 22

4.1 公交线网拓扑结构特征指标的选取 22

4.1.1 L模型度与度分布 22

4.1.2 L模型聚类系数 23

4.2 公交线网拓扑结构分析 25

4.2.1 P模型度与度分布 25

4.2.2 P模型聚类系数 26

4.3 公交线网换乘效率 27

第五章 结论与展望 29

5.1 结论 29

5.2 研究展望 29

参考文献（References） 30

致谢 32

绪论

1.1 研究背景与意义

改革开放以来，我国经济建设步入高速发展时期，人民的劳动生产热情空前高涨。随着城市规模的不断扩大以及城镇化的逐步推进，农村人口加速向城镇迁徙，劳动力也由贫困地域向大型城市转移。伴之而来的是城市的机动车辆的急剧增加，以及日渐凸显的交通运输系统的供需矛盾。现如今的交通需求与数年前比并不在一个数量级。以南京市为例，在过去的30多年，作为江苏省的首府以及南北经济贸易往来的重要枢纽，南京的城市规划呈现不断扩张状态，城市发展愈加多元化，社会经济活动愈加频繁。围绕提升城市功能、优化空间布局，公共交通运营能力得到极大提升，交通建设资金也连年增长。2012年南京交通基础设施投资已经达到300亿元，占全年GDP的4.3%。南京的城市交通一直处于高速发展期，2015年末全市公交运营线路共计592条；城市公共汽车运营线路网长度达9654公里。

南京市交通设施即能力的具体情况如下所示：
1）城市道路建设情况 
2008年，南京城区道路面积已达到8806万平方米，相比1985年的800万平方米，增长了近10倍。随着城市交通的快速发展与大力建设，仅2012年南京新增道路面积就有522万平方米，当年全市城区道路总里程为11060公里，拥有高速公路550公里，轨道交通85公里。2015年底，南京市投入建设或完成一批重大项目：宁安高铁建成投运，宁高新通道、地铁3号线、扬子江隧道建成通车，另有5条轨道交通线路开始同步建设。交通需求日益增长，大规模高增速的城市交通建设虽然提供了道路资源，但城镇化带来的交通需求的缺口仍有待弥补。 

2）机动车增长及公共交通发展情况 
近年南京市公共交通运营能力显著增强。2015年全年南京市新增、更新公交车1243辆，新辟公交线路20条、优化调整线路54条。截至2015年末公交运营线路共计592条；城市公共汽车运营线路网长度达9654公里；公共汽车运营车辆8359辆10281标台，其中纯电动和燃气公交车4335辆。轨道交通实现网络化运营，有轨交通运营车辆数1090辆2746标台，运营里程达225.4公里。出租车总数14239辆。全年城市公共交通完成客运总量20.57亿人次，比上年增长9.5%

综上所述，公共交通在城市发展中占据不可替代的位置，在其迅速的发展的背景下，利用科学的研究方法，建立合理的研究模型，对公交网络的系统结构进行分析，从而从系统层面来研究一个城市的公交系统的本质特性，发现缺陷并提出合理的建议和优化方法，将能够很好弥补传统公交系统研究的缺陷。这对未来城市发展和交通规划无疑可以提供巨大的帮助。

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