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城市公共交通网络逐步发展为公交与轨道交通网络为核心,多种交通方式并存的复杂网络系统。本文基于复杂网络理论的方法与思路,引用系统动力学和平均场理论,深入探讨了城市公共交通网络演化机理,结合公共交通实际建设发展特点构建了新型网络演化模型,在城市公共交通网络演化的深入研究方面做了以下有益尝试。首先从网络形态的角度,将城市公共交通网络的演化划分为主干网络、交织网络和混合网络三个发展阶段。再结合系统动力学原理,从网络内部结构的角度,分析了城市公共交通网络演化影响因素,包含公共交通需求、公共交通供给、交通多样性发展和网络内部优化四个方面,通过研究不同因素之间的因果关系,得到了公共交通需求与经济的负反馈链,公共交通供给与经济的正反馈链。由此构建了城市公共交通网络演化基于不同影响因素随时间变化的动力学演化模型。之后,沿用了经典WS小世界模型和BA模型的构建思路和方法,结合城市公共交通网络实际演化过程中的特点,提出了节点连接域和节点间混合连接两个演化机制,构建了基于连接域混合连接的网络演化模型。应用系统动力学和平均场理论,推导了网络演化模型下度分布的表达式,利用Pajek进行进一步解析分析,随着网络规模不断增长,网络度分布曲线由幂律函数逐步演变为指数函数,体现网络是由内部结构不均衡逐步向网络稳态进行演化发展,并对稳态网络做了进一步阐述分析。最后,以上海、广州、香港三大城市的公共交通网络为研究对象,先分别研究了公交网络、轨道交通网络度分布曲线,并结合近十年公交网络线路数量与轨道交通网络平均度的变化趋势,发现公共交通网络规模不断扩大的同时,也在进行内部结优化。再基于公交与轨道交通网络的实际换乘关系提出了连接网络结构模型,定义了连接网络奇异度的概念及其计算方法,经实证研究,奇异度分布曲线呈指数分布,体现了连接网络的演化具有随机性。通过对比分析实证数据与模型拟合结果,阐述了连接网络逐步向稳态网络演化的实际过程,为城市公共交通网络规划发展提供了合理化建议。