实证研究空间网络时变特征与网络拓扑的关联

As the primary aim of the project, we try to build a complex network that is more according with the real situation. This project will empirically analyze statistical characteristics of different types of large-scale complex networks in time-varying path and study the correlation between the time-varying characteristic and the spatial topology of the real complex networks. Then we will put forward the index which can quantify the correlation. With the index, the statistical law of spatial complex networks with time-varying characteristics could be established, so as to provide the necessary basis to understand the time-varying path and navigation performance of complex networks and for the communication ability they reflect. In addition, this project also aims to construct the spatial model of complex networks with time-varying characteristics theoretically, and resolve the basic problems of such networks, such as the multidimensional association among the spatial structure, the time-varying property and its shortest path. We will try to optimize the topological structure and dynamic behavior for the actual time-varying complex system (such as traffic transportation networks etc.) and give the communication performance evaluation of the actual system to check the applicability of the theoretical model in the actual network.

本项目以构建更符合真实情况的复杂网络的时变结构为首要前提，实证分析多个不同类型的大规模复杂网络时变路径的统计特征，实证研究复杂网络拓扑的时变特征和其空间分布的关联。在此基础上，提出可以量化以上关联的指标，建立复杂网络的时变特征与其空间结构的统计规律，从而为理解复杂网络的时变路径和导航性能、以及它们所反映的网络传播能力提供必要的依据。此外，本项目从理论上构建具有时变特征的复杂网络的空间模型，回答这种特性网络的基本问题，例如空间结构-时变特征-时变最短路径之间多维度的关联，并尝试针对实际的时变复杂系统（如交通运输网等）进行拓扑空间结构和动力学行为的优化，给出实际系统的通信性能评价，验证理论模型在实际网络中的适用性。

以构建更符合真实情况的复杂网络的时变结构为首要前提，实证分析多个不同类型的大规模复杂网络时变路径的统计特征，实证研究复杂网络拓扑的时变特征和其空间分布的关联。在此基础上，提出可以量化以上关联的指标，从理论上构建具有时变特征的复杂网络的空间模型，回答这种特性网络的基本问题，例如空间结构-时变特征-时变最短路径之间多维度的关联，并进一步研究网络的搜索、最优导航能力。.基于理解真实能量耗散系统和交通运输系统一类经典大规模复杂网络的时变特征、空间分布和其拓扑的关联，提出可以量化复杂网络拓扑的时变特征和其空间分布关联的指标。首次建立复杂网络的时变特征与其空间结构的统计规律，为理解复杂网络的时变路径和导航性能、以及它们所反映的网络传播能力提供必要的依据。解决具有时变特征的复杂网络空间模型的基本问题：空间结构-时变特征-时变最短路径多维度关联性。针对如道路运输网、航空网之类典型的时变复杂信息物理融合系统进行拓扑空间结构和动力学行为的优化，给出实际网络的通信性能评价，验证理论模型在实际网络中的适用性。.在理论研究方面取得的重要进展已形成16篇研究论文公开发表在国内外专业领域权威学术期刊中。基于项目理论研究成果，成功应用于智慧城市信息物理融合系统智能构建技术与平台软件，为新型智慧城市应用系统的快速构建和持续演进提供了一种有效途径，能够加速我国新型智慧城市建设步伐，提高智慧城市复杂开放式系统质量，极大节省建设成本，从而产生较大的经济效益。牵头发布1项行业标准，授权发明专利8项，获得软件著作权3项。博士研究生毕业 1 人，硕士研究生毕业 11 人。项目执行期内招收的研究生徐明月获得“2022届上海市优秀毕业生”。