圣保罗公共交通网络的结构与鲁棒性

公共交通网络在城市发展中起着核心作用。在大城市中，此类系统可表示为复杂网络，理解其性质对管理者和学者都极具意义。本文中，圣保罗城市公共交通系统被重新诠释为一个耦合（公交、地铁和火车）网络，略去运营细节而聚焦于连通性。利用经验生成的图，通过网络度量进行统计刻画。在交通系统的网络表示中，邻近的公交站与轨道交通站（地铁和火车）可根据使用者愿意步行换乘不同站点/车站的距离远近，选择是否视为单一顶点。该距离半径随后用于将邻近站点/车站聚为城市公共交通系统网络表示中的单一顶点，并据此研究其性质随该半径的变化。该半径被用作使用者步行至最近交通接入点意愿的代理变量。如本文所示，度量 $\rho$ 的变化会导致对公共交通网络拓扑感知的改变。一个有趣的结果是该网络具有同配性。另一被研究的方面是网络的度分布，无法区分其服从幂律还是对数正态分布。采用一个探索性模型，通过随机、确定性和优先攻击站点与服务线路来测试网络鲁棒性。根据分组半径（即意愿），在攻击模拟下获得了不同的碎片化值。我们表明，增大该意愿可大幅减少在公交、地铁与火车线路间为实现全网目的地通达所需的换乘次数。