城市公交复杂网络拓扑特性与建模研究的开题报告一、研究背景及意义城市公交系统作为城市重要交通方式之一，对于城市的发展、居民的出行及经济社会的发展，具有重要的作用。在日益增加的城市化进程中，公交系统的重要性愈发凸显，向大众化、高效化、环保化的方向发展。而建立准确、高效的城市公交网络模型，理解城市公交网络的结构、特征、演化规律和性能等，对于改进公交运营管理水平和提高公共交通服务的质量水平具有重要的意义。针对复杂网络理论的应用和城市公交网络的实际应用需求，建立城市公交网络（CBN）的拓扑结构和演化模型，具有重要的意义。建立CBN模型，研究CBN的演化规律、传输特性和拓扑特性，对公交公司调度、运营等决策和公民出行选择具有重要的参考价值。本课题旨在：（1）探究城市公交网络模型的结构特征和演化规律，分析公交网络拓扑结构特征对公交网络的性能、鲁棒性及其排队特性等的影响。（2）基于复杂网络理论，构建城市公交网络模型，并通过大量数据对其建模进行验证和完善。（3）通过CBN理论模型对城市公交网络进行优化，实现公共交通的高效、安全、可靠和经济。二、研究内容及方法2.1研究内容（1）城市公交系统基本理论知识与复杂网络基本理论知识。（2）城市公交网络模型的建立和分析。（3）城市公交网络的拓扑特性分析，包括网络规模、连接密度、平均度数分布、簇系数分布等。（4）建立CBN演化模型，并对模型进行验证和完善。（5）研究CBN网络的信息传输特性，包括网络的传输速度和平均路径长度等。（6）优化城市公交网络，提高公交网络的效率和经济性。2.2研究方法（1）文献研究法：对城市公交系统、复杂网络基本理论知识等进行文献资料的搜集、分析和总结。（2）实证研究法：通过调查样本、收集数据、实证分析，建立城市公交网络模型和验证模型的有效性和准确性。（3）专家访谈法：邀请相关领域的专家对研究成果进行评估和指导。（4）理论模拟法：基于已有的城市公交网络数据，建立CBN模型，并对模型进行模拟和验证。三、研究预期成果（1）提出可用于建立CBN模型的方法和技术，构建CBN模型并进行演化模拟。（2）揭示CBN网络的拓扑特性，分析公交网络拓扑结构特征对公交网络的性能、鲁棒性及其排队特性等的影响。（3）对CBN网络的信息传输特性进行分析和研究，分析网络传输速度、平均路径长度等指标。（4）优化城市公交网络模型，提高公交运营效率，同时扩大公共交通的覆盖范围和提高公共交通的服务水平。四、研究特色及创新点本课题研究基于城市交通网络和复杂网络理论，建立CBN模型，并通过实证数据进行验证和完善，分析公交网络拓扑结构特征对公交网络的性能及其排队特性等的影响。同时，通过优化CBN模型，提高公交运营效率，扩大公共交通的覆盖范围和提高公共交通的服务水平，对于改善城市公共交通服务质量和促进城市可持续发展具有一定的实际应用价值和理论价值。