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。