随机故障、蓄意攻击与城乡路网空间稳定性——以武汉城市圈为例

基于1995~2010武汉城市圈城乡路网空间数据，综合运用复杂网络理论、动力系统理论及现代控制理论等多学科的方法和理论，采取随机故障和蓄意侵略两种攻击策略及多种评价指标，通过建立动力学演化模型并进行模拟仿真，揭示武汉城市圈城乡道路网的空间稳定性：（1）因分布相对均匀，节点连接随机多样，在面临随机攻击时，武汉城市圈城乡路网体现出“类随机性”，抗攻击能力强；（2）高度节点、高介数节点失效时，引致的城乡路网效率和结构变化程度不一，高介数节点失效往往更容易导致路网破碎和效率降低（形成众多子图）；（3）桥梁和高速成为整个圈域城乡路网的关键边，不同桥梁或高速路段相对网络稳定性的重要程度不一样：圈域中心城区的大桥和二桥、南北向的京港澳、大广高速成为整个城乡路网的关键路径