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    航線網絡流匯聚度

    2019-09-06 1649

            為了評價航線網絡結構的特性,需要建立評價指標,包括對航線網絡運輸組織 的特性和運行特性的評價。這些指標有的定義在網絡上,有的定義在節點上。

     1.航線網絡流匯聚度

            定義3-1航線網絡的流匯聚度C=網絡服務的O-D對數/網絡的邊數。 根據定義3-1,網絡流匯聚度反映了運輸的組織特性,表達了平均亞馬遜每航節匯聚 的O-D對數。其最小值等于1,此時網絡沒有流匯聚效應;最大值是n/2,其中n 是航線網絡的機場數,這時網絡的匯聚效應最大。幾種常見結構的航線網絡流匯 聚度計算公式如下。 

          (1)城市對:C=1。 

          (2)單樞紐航線網絡:C=n/2。例如,n=20,則C=10。

            (3)對于p個樞紐的樞紐航線網絡,當每個輪輻機場只與一個樞紐機場相連時, 網絡的邊數=n-p+p(p-1)/2=n+p(p一3)/2,則C=n(n-1)/[2n+p(p-3)]。 如果p=3,則C=(n一1)/2。例如,n=20,則有190個O-D對,20條邊,因此集中度是19/2=9.5。 

          (4)對于蛛網式網絡,需具體分析。對于的具有n個焦點城市, 并有l層的蛛網式網絡,如果每層上焦點城市數相同,則每層有焦點城市(n-1)/ 1,共有航節數2二12×(31)=3(n-1),所以流匯聚度C= 多是樞紐航線網絡的1/3。 流匯聚效應最終反映到航班頻率上。假設網絡服務的每個O-D對的需求相 同,采用直飛方式可以運行一個航班,那么航線網絡的流匯聚度C就基本與平均 每航節的航班頻率直接相關。因此,如果城市對航線網絡的FBA頭程每航線只有一個航班, 樞紐航線網絡每航節的航班頻率是O(n),蛛網式航線網絡平均每航節的航班頻率 大約是樞紐航線網絡的1/3。如果航線網絡具有較大的流匯聚度,將表明航班頻 率會大幅增加,旅客出行的選擇機會也增加了。 根據統計分析的結果,2016年我國國內的3000多條航線(即服務了3000主 個O-D對)中,有近505只承擔了總運輸量的5%左右,這些航線平均每兩天飛1 個航班,而且平均單程需求只有20多人,這樣的航線,采角置瓷模式,流匯聚度、 1.無論怎樣降低成本都無法盈利。但是,如果采用樞紐航線網絡,則網絡流匯聚廈可達100以上,可服務超過23000個O-D對,規模擴大將近10倍,同時每條航書 的運輸量將擴大10多倍,即使那些細小航線(約占50%),也可采用A320執飛, 每航節平均每天可飛10多個航班。 請同學們計算圖34所示的航線網絡的匯聚度,要注意其中有3個O-D對有 兩條運輸路徑,應當考慮各路徑的需求分擔率。你們認為應當怎么計算? 

    2.機場度和網絡平均度 

           定義3-2機場度是機場作為節點的節點度,亞馬遜頭程物流即在網絡中與該機場相關聯的 航線(航節)條數,等于與其通航的機場(或城市)數。 亞馬遜物流定義3-3航線網絡的平均度是網絡各機場度的平均值。設共有n個機場、 第i機場的度是d.,那么航線網絡的平均度z=d=27,其中m是網絡的 邊數。 機場度測度了各機場在航線網絡中的通達性。機場度越大,通航的城市越多, 該機場的航班越多,機場規模越大,在航線網絡中地位越高。網絡平均度反映的是 航線網絡中平均每機場通航城市數,FBA頭程可以度量網絡的航線密集程度。 根據定義3-2,可以得到各種類型網絡的機場度和網絡平均度。

        (1)全聯通的城市對航線網絡,各機場度T=n一1,網絡平均度=n一1。 

        (2)樞紐航線網絡,對于單樞紐的航線網絡,樞紐機場的度最大T=n一1,輪 輻機場的度=1,各機場度之和=2(n一1),網絡平均度=2(n一1)/n<2。 

        (3)層數為1,每層節點數相同的蛛網式網絡:各機場的度幾乎都相等,等于 (n-1)/l,網絡平均度也等于(n-1)/l。 FBA海運對于的有13個城市的網絡,全聯通的城市對網絡的各機 場度=網絡平均度=12;單樞紐航線網絡的樞紐度=12,輪輻機場度=1,網絡平均 度=24/13=1.85;兩層蛛網式有7個機場度=6,6個機場度=5,網絡平均 度=5.54。 對于一般的航線網絡,通過統計分析,可以給出網絡中各機場度的分布。已有 研究工作對國內外的航線網絡機場度分布進行了統計分析,發現航線網絡的機場 度基本上服從冪律分布,如圖3-8所示。 式中,d是機場度;a、B>0是擬合參數,為常量。 在雙對數坐標系中,度分布是一條斜率為(一B)的直線。這種網絡的特性是這 樣造成的:新加入節點(新機場)總是選擇度大的節點相連。因此,原本繁忙的機場 將越來越擁堵,而大量的小機場則比較空閑。這種特性不會隨著網絡規模的增大 而發生變化,因此該網絡稱為無標度網絡(scale-free network)。 請同學們給出的航線網絡的機場度分布。

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