地铁-公交加权复合网络关键站点识别及鲁棒性研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2023年第5期北京时间：

作者：郑乐, 高良鹏, 陈学武, 宋波, 丁磊

单位：1. 南京邮电大学，现代邮政学院，南京 210003；2. 福建工程学院，交通运输学院，福州 350118；3. 东南大学，交通学院，南京 211189；4. 南京邮电大学，碳中和先进技术研究院，南京 210023

摘要：为识别地铁-公交复合网络中的关键站点，提高网络鲁棒性，本文综合考虑地铁与公交的运行特性及换乘特性，以出行时间作为边权，构建地铁-公交加权复合网络。针对加权复合网络，提出可达重要度、中心重要度和路径重要度这3类站点重要度评估指标，以及更贴合实际的鲁棒性评估模型，评估不同攻击模式和攻击策略下的网络性能。以南京市地铁-公交加权复合网络为例，分析其网络特性、关键站点及鲁棒性。研究结果表明：地铁网络在复合网络中起到快速通道的作用，能够从整体上极大地提升复合网络的运行效率，减小约13%最优路径的平均耗时，当关键地铁站点遭受攻击时，会造成复合网络绕行率的迅速提升和网络效率的快速下降；在复合网络遭受第1类攻击方式时，基于路径重要度的攻击策略对网络的绕行比例影响最大，基于可达重要度的攻击策略对网络的最大连通度影响最大；相较于第1类攻击，复合网络在第2类攻击下表现出更强的鲁棒性，基于可达重要度的攻击策略对网络性能影响最大。

关键词：城市交通,关键站点识别,复杂网络,地铁-公交复合网络,鲁棒性

基金资助：国家自然科学基金 (52102381)；中国博士后科学基金 (2023M731778)；江苏省高校哲学社会科一般项目(TJZ221042)。