產業經濟學碩士論文開題報告范文:東京大都市區和北京軌道交通網絡的拓撲結構對比及分析

來源: www.9494203.live 發布時間:2017-11-08 論文字數:5641字
論文編號: sb2015070818035113292 論文語言:中文 論文類型:開題報告
本文為產業經濟學碩士論文開題報告范文,以“東京大都市區和北京軌道交通網絡的拓撲結構對比及分析”為例介紹了產業經濟學碩士論文開題報告的寫作方法。
東京大都市區和北京軌道交通網絡的拓撲結構對比及分析  
開題報告 
 
目 錄 
一、選題背景 
二、研究目的和意義 
三、本文研究涉及的主要理論 
四、本文研究的主要內容及研究框架 
(一)本文研究的主要內容 
(二)本文研究框架 
五、寫作提綱 
六、本文研究進展 
七、目前已經閱讀的文獻 
 
一、選題背景 
 
軌道交通是城市公共交通的重要組成部分,具有高容量、高速度、安全、舒適等特點。在世界各大城市,建立以軌道交通為骨干的城市公共交通系統成了解決城市交通問題的主要途徑,以軌道交通網絡為主導的城市高密度發展方式成了城市發展方向。東京大都市區是典型的以軌道交通為主導的都市區,擁有世界上最復雜、最密集、運輸量最髙的軌道交通系統,運營里程達2500公里以上。并以軌道交通為骨架,形成以東京為中心、半徑為50公里的都市區:半徑為15公里的地區是東京都中心,地鐵是其主要交通工具;半徑為30公里的近郊區,主要交通工具是輕軌;半徑為50公里的遠郊區,通勤鐵路、單軌是主要交通工具。上百條軌道交通線路、上千個軌道站點構建了東京大都市區環線加放射線的軌道交通網絡結構,促進了大都市區多中心、多層次的新型城市空間結構,引導城區人口向外圍擴散。軌道交通承擔了東京大都市區70%以上的客運量,郊區市民利用通勤鐵路、單軌、輕軌等工具從遠郊抵達山手線環線,然后在山手線上換乘地鐵進入東京各片區,滿足了大量的通勤需求??梢?,東京大都市區軌道交通系統支揮了其作為國際大都市區的發展。由17條運營線路、265個站點組成的北京地鐵,是世界上規模第二大的地鐵系統。地鐵線路覆蓋了北京市16個區縣中的11個,主要集中在西城區、東城區、海淀區、朝陽區和豐臺區5個區縣,其他區縣地鐵線網密度低或未實現通達。地鐵線網在城市中心區的集中引導了人口在中心城區的過度集聚,2012年,北京在這5個主要區縣集聚了 56.2%的人口,不利于北京大都市化的進程。目前,北京現有的軌道交通系統僅能支撐其作為一個城市的發展,但不足以滿足國際大都市區化的規劃。支撐城市發展的北京地鐵系統和支撐都市區發展的東京大都市區軌道交通系統具有不一樣的規模和結構,對城市的引導作用不盡相同。比較兩個軌道交通系統,明確差距,借鑒經驗,能為北京市的軌道交通發展帶來一些啟示。
 
二、研究目的和意義 
 
軌道交通系統可以抽象成一個網絡,網絡中的節點代表實際的軌道站點,邊代表連接站點間線路,若兩個站點間存在線路,說明它們直接連通,則存在邊,反之亦然。城市軌道交通網絡是與城市功能和經濟社會相聯系的復雜系統,研究網絡自身的特性,刻畫軌道網絡的實體結構,反映各實體要素之間的相互關系,將具有重要的現實意義。復雜網絡理論是近幾年發展起來的,為研究網絡復雜性提供了一個新視角、新方法。復雜網絡的拓撲結構表示復雜網絡系統中節點與節點之間的特征,而不依賴于節點的具體位置和邊的具體形態。應用復雜網絡理論,實現對軌道交通系統的網絡建模,分析它的拓撲結構,能提供一個新的視角來探討軌道交通網絡,提供一個新的方法考察軌道交通與城市發展的關系。
 
三、本文研究涉及的主要理論 
 
網絡分析,指的是利用數學(包括幾何學)方法研究網絡的結構及其優化等問題。圖論作為幾何學的重要分支,是研究網絡復雜性的重要方面,同時也是現代網絡分析的重要基礎理論。作為研究網絡中節點和線路之間關系及其組合效應的相關理論,圖論擁有廣泛理論基礎。復雜網絡是以圖論為研究基礎而發展起來的新興科學,是研究復雜系統的有效工具和方法。最早利用網絡理論研究復雜系統的是社會學家,通過研究人群關系研究,分析單個個體對整個網絡的作用,強調個體節點的貢獻。在交通領域,應用復雜網絡理論,從理論上分析城市交通網絡拓撲結構,是研究復雜交通網絡的關鍵所在,也是城市交通網絡研究的基礎理論問題之一。關于交通網絡的最早理論研究可追溯到1736年,被譽為“圖論之父”的瑞士數學家歐拉(Leonhard Euler)解決哥尼斯堡七橋的問題,問題描述為:哥尼斯堡是東普魯士的首都,普萊格爾河橫貫其中。河中有兩座島,沿島周圍筑有七座小橋,連接著兩島以及島和河對岸,那么是否存在通路能一次性走完七座橋。最后,大數學家歐拉把問題簡化,把兩座小島和河的兩岸分別看作四個點,把七座橋看作四個點之間的連線,證明了此猜想是無解的。這個研究也被認為是關于圖論、拓撲學及交通網絡分析的最早科學研究⑴。其后至19世紀末,圖論的研究進展較為緩慢,直至20世紀60年代,埃爾德什(Erd6s)和雷尼(R6nyi)利用概率論方法研究了隨機圖的性質,提出了經典的隨機網絡模型,這是復雜網絡理論研究的起點(吳建軍,2008) [2]。1998年,美國康奈爾大學的鄧肯?瓦茨(Duncan J.Watts)和史蒂夫?斯托夫(Steve Strongatz)[3]提出了復雜網絡的小世界性質;1999年,美國圣母大學物理學教授巴拉巴斯(Albert-Ldszl6 Barabdsi)和阿爾伯特(R6ka Albert)提出了無標度網絡。這兩項開創性的工作掀起了復雜網絡研究的熱潮,吸引了來自圖論、社會學、地理學、經濟學等眾多學科的專家。把交通站點看成節點,交通線路作為邊,即可構成交通網絡。但由于交通網絡規模較小,交通時空演化復雜以及受到交通環境和社會因素的影響,交通界學者進入復雜網絡的研究起步比較晚一些。國內外學者利用復雜網絡理論對航空、城市交通、軌道交通等網絡進行了實證分析。
進入20世紀50年代后,西方國家進入了經濟發展的新階段,生產力迅速提高,新技術被廣泛應用,第三產業也有了很大的發展,人們的選址行為相應地也隨之改變,促進了現代區位論的誕生,其中就包括空間結構理論??臻g結構理論是研究一定區域范圍內社會經濟各組成部分及其組合類型的空間相互作用和空間位置關系,以及反映這種關系的空間集聚規模和集聚程度的學說。該理論提出影響區位選擇和空間結構的四個主要因素:集聚、運輸、土地利用和競爭。它認為一個點的集聚規模越大,它影響的范圍越大,導致一定生產量和消費量的前提下總運費的增加,從而限制集聚的發展;而經濟活動對土地利用最佳效果的追求使土地利用呈現出有規則的空間布局和變化。Burgess在考察了芝加哥城市土地利用結構之后,提出同心圓模式,認為在區位地租的作用下,城市會以中心區一CBD為核心,商業及公用服務區、低收入居民區、高收入居民區和通勤區由內向外環狀擴展,但伯吉斯未將城市交通加入研究框架(呂蔽,2013) [39]; Hoyt (1939).分析了 64個美國城市,得到由于線路可達性的作用,城市會沿主要交通線路從市中心向市郊呈扇形發展,強調中心CBD及其對外交通線路對城市空間結構的影響很大。Uhlmann加工麥肯齊的多核心模式,認為城市并非只形成一個商業中心區,在土地利用過程中會形成多個商業中心區(馮健,2004) 。  
 
四、本文研究的主要內容及研究框架 
 
(一)本文研究的主要內容 
本文以拓撲參數為主線,做以下幾個方面的工作:(1)結合東京大都市區和北京軌道交通系統,基于復雜網絡理論分別建立兩個城市的軌道交通網絡模型,利用Pajek軟件統計相應軌道交通網絡的拓撲參數,從數學層面上比較兩個網絡的特性。同時,通過人口聚集力、站點可達性、網絡便達性等方面闡釋度、特征路徑長度、集聚系數和介數的現實意義,明確北京軌道交通網絡與東京大都市區的差距。(2)基于拓撲參數,比較東京大都市區和北京軌道交通網絡的規模、結構和樞紐,結合兩個地區的城市規模和形態,闡述軌道交通系統對城市發展的引導作用,說明不同形態的軌道交通網絡對城市發展的作用是不一樣的。(3)在比較之中明確北京市與東京大都市區軌道系統建設的差距,為北京市軌道交通發展提供一些建議。
 
(二)本文研究框架 
本文研究框架可簡單表示為:
 
五、寫作提綱 
 
致謝 5-6 
摘要 6-7 
ABSTRACT 7-8 
1 引言 12-16 
    1.1 研究背景及意義 12-13 
    1.2 研究方法及內容 13 
    1.3 研究框架 13-16 
2 文獻綜述 16-24 
    2.1 基于復雜網絡理論的城市交通網絡研究現狀 16-18 
    2.2 城市交通對城市發展的影響 18-21 
    2.3 軌道交通對城市發展的影響 21-23 
    2.4 文獻評述 23-24 
3 復雜網絡基本理論 24-36 
    3.1 復雜網絡的定義 24 
    3.2 拓撲參數 24-29 
        3.2.1 度 25-26 
        3.2.2 特征路徑長度 26-27 
        3.2.3 集聚系數 27-28 
        3.2.4 介數 28-29 
    3.3 復雜網絡模型 29-33 
        3.3.1 規則網絡 30-31 
        3.3.2 隨機網絡 31-32 
        3.3.3 小世界網絡 32-33 
        3.3.4 無標度網絡 33 
    3.4 本章小結 33-36 
4 東京大都市區和北京軌道交通網絡的拓撲結構對比 36-54 
    4.1 軌道交通網絡模型構建 36-41 
        4.1.1 數據來源 36-39 
        4.1.2 模型假設 39 
        4.1.3 軟件介紹 39-40 
        4.1.4 模型構建 40-41 
    4.2 度 41-47 
        4.2.1 度的比較 41-46 
        4.2.2 度的分析 46-47 
    4.3 特征路徑長度 47-48 
        4.3.1 特征路徑長度的比較 47-48 
        4.3.2 特征路徑長度的分析 48 
    4.4 集聚系數 48-50 
        4.4.1 集聚系數比較 48-50 
        4.4.2 集聚系數的分析 50 
    4.5 介數 50-53 
        4.5.1 介數的比較 50-52 
        4.5.2 介數的分析 52-53 
    4.6 本章小結 53-54 
5 東京大都市區和北京的軌道交通系統分析 54-84 
    5.1 軌道網絡規模 54-67 
        5.1.1 站點規模 54-60 
        5.1.2 線網規模 60-62 
        5.1.3 軌道交通促進城市規模的擴大 62-67 
    5.2 軌道網絡結構 67-75 
        5.2.1 軌道網絡結構類型 67-69 
        5.2.2 軌道網絡結構判定 69-71 
        5.2.3 軌道網絡結構引導城市空間布局 71-75 
    5.3 軌道交通樞紐 75-81 
        5.3.1 中心節點模型 75-77 
        5.3.2 軌道交通樞紐判定 77-80 
        5.3.3 軌道交通樞紐促進城市中心發展 80-81 
    5.4 本章小結 81-84 
6 結論及啟示 84-90 
    6.1 結論 84-85 
    6.2 對北京市軌道交通發展的啟示 85-87 
    6.3 展望 87-90 
參考文獻 90-94 
 
六、本文研究進展(略) 
 
七、目前已經閱讀的主要文獻 
 
[1]莫輝輝,王姣娥.復雜交通網絡一結構、過程與機理(M).北京:北京管理出版社,2012.
[2]吳建軍.城市交通網絡拓撲結構復雜性研究[D].北京:北京交通大學,2008.
[3]Watts D J. The "New" Science of Networks [J]. Annual Review of Sociology, 2004,30:243-270.
[4]Albert.R, BarabASi A.L. Statistical Mechanics of Complex Network[J]. Review of ModemPhysics, 2002, 74(Jan): 7-97.
[5]Bagler G. Analysis of The Airport Network of India as a Complex Weighted Network[J].PhysicaA,2008,387:2972-2980.
[6]周蓓.四川省航空旅游網絡空間特征及其結構優化研究[J].地理與地理信息科學,2008:100-104.
[7]曾小舟.基于復雜網絡理論的中國航空網絡結構實證研究與分析P].南京:南京航空航天大學,2011.
[8]焦敬娟,王嬌娥.海航航空網絡空間復雜性及演化研究[J].地理研究,2014:926-936.
[9]趙鵬,基于復雜網絡理論的多方式城市交通網絡的協同研究一城市道路交通網絡與城市軌道交通網絡[D].北京:北京交通大學,2014.
[10]Stefan Lammer, Bjom Gehlsen, Dirk Helbmg.Scaling Laws in the Spatial Structure of UrbanRoad Networks[J]. Physica,2006:89-95.
[11]陳明星.基于空間句法的城市交通特征及其與土地利用關系研究[D].安徽:安徽師范大學,2006.
[12]趙金山,狄增如,王大輝.北京市公共交通網絡幾何性質的實證研究[J].復雜系統與復雜科學,2005:4548.
[13]趙俊紅.天津市公共交通網絡復雜性研究[D].天津:天津大學,2010.
[14]楊揚.北京市公共交通網絡復雜性分析[D].北京:北京交通大學,2011.
[15]王少華,鐘耳順等.北京交通網絡拓撲結構及可達性格局歷史變化研究[J].測繪與空間地理信息,2014:9-12.
[16]Sienkiewicz J., Holyst J.A. Statistical Analysis of 22 Public Transport Networks in Poland [J].the Professional Geographer, 1990,42(1): 72-83.
[17]李江,郭慶勝.基于空間拓撲關系的城市交通網絡層次結構推理[J].測繪信息與工程,2003:29-31.
[18]Latora V,Marchiori M. Is the Boston Subway a SmaU-worW Network[J]. Physical A, 2002,313(1):109-114.
[19]李進.交通網絡復雜性及其優化研究[P]天津:天津大學,2009.
[20]王楊超.上海市軌道交通網絡的復雜網絡特性研究[J].城市軌道交通研究,2009:33-36.
[21]張晉.城市軌道交通線網結構特性研究[D].北京:北京交通大學,2014.
[22]王海燕.基于復染網絡的城市軌道交通網絡形態分析[D].北京:北京交通大學,2014.
[23]劉偉.基于復雜網絡理論研究軌道交通線網對城市交通網絡影響.哈爾濱:哈爾濱工業大學二009.
[24]胡一紘.基于復雜網絡的交通網絡復雜性研究[D].上海:復旦大學,2008.
[25]王云琴.基于復雜網絡的城市軌道交通網絡連通可靠性研究[D].北京:北京交通大學,2008.
[26]劉偉.基于復雜網絡理論研究軌道交通線網對城市交通網絡影響[D].北京:北京交通大學,2008.
[27]BaiTat A., Barth^lemy M.,Vespignani, A. the Effects of Spatial Constraints on the Evolution ofWeighted Complex Networks [J]. Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment, 2005,5:1-20.
[28]Latora V,Marchiori M. Is the Boston Subway a Small-world Network[J]. Physical A, 2002,313(1):109-114.
[29]魯斌.幾類復雜網絡度量性質和拓撲性質的研究[D].廣州:華南理工大學,
[30]劉志謙,宋瑞.基于復雜網絡理論的廣州軌道交通網絡可靠性研究[J].交通運輸系統工程與信息.2010,5:194-201.

原文地址:http://www.9494203.livehttp://www.9494203.live/proposal/13292.html,如有轉載請標明出處,謝謝。

您可能在尋找開題報告方面的范文,您可以移步到開題報告頻道(http://www.9494203.livehttp://www.9494203.live/proposal/)查找


上一篇:博士論文開題報告范文:我國農戶生計可持續能力評價研究
下一篇:農村發展碩士論文開題報告范文:農資產品IMC策略績效評價 ——以北京新禾豐農化資料有限公司巴州為例
广西十一选五技巧 北京pk10官网开奖记录 甘肃11选五开奖中3个号 北京多乐彩官网 贵州快3走势图爱彩乐 贵州十一选五投注技巧 股票指数投资策略课后测试 浙江20选5跨度走势图 上海11选5走势图开奖完整版 福彩3d诀窍中奖方法 重庆快乐十分双彩网