transportation network topologies - nasanational aeronautics and space administration langley...

94
October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation Network Topologies Natalia Alexandrov, Editor Langley Research Center, Hampton, Virginia https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20040182392 2020-06-07T05:36:09+00:00Z

Upload: others

Post on 01-Jun-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

October 2004

NASA/TM-2004-213259

Transportation Network Topologies

Natalia Alexandrov, Editor

Langley Research Center, Hampton, Virginia

https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20040182392 2020-06-07T05:36:09+00:00Z

Page 2: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

The NASA STI Program Office . . . in Profile

Since its founding, NASA has been dedicated to the

advancement of aeronautics and space science. The

NASA Scientific and Technical Information (STI)

Program Office plays a key part in helping NASA

maintain this important role.

The NASA STI Program Office is operated by

Langley Research Center, the lead center for NASA’s

scientific and technical information. The NASA STI

Program Office provides access to the NASA STI

Database, the largest collection of aeronautical and

space science STI in the world. The Program Office is

also NASA’s institutional mechanism for

disseminating the results of its research and

development activities. These results are published by

NASA in the NASA STI Report Series, which

includes the following report types:

• TECHNICAL PUBLICATION. Reports of

completed research or a major significant phase

of research that present the results of NASA

programs and include extensive data or

theoretical analysis. Includes compilations of

significant scientific and technical data and

information deemed to be of continuing

reference value. NASA counterpart of peer-

reviewed formal professional papers, but having

less stringent limitations on manuscript length

and extent of graphic presentations.

• TECHNICAL MEMORANDUM. Scientific

and technical findings that are preliminary or of

specialized interest, e.g., quick release reports,

working papers, and bibliographies that contain

minimal annotation. Does not contain extensive

analysis.

• CONTRACTOR REPORT. Scientific and

technical findings by NASA-sponsored

contractors and grantees.

• CONFERENCE PUBLICATION. Collected

papers from scientific and technical

conferences, symposia, seminars, or other

meetings sponsored or co-sponsored by NASA.

• SPECIAL PUBLICATION. Scientific,

technical, or historical information from NASA

programs, projects, and missions, often

concerned with subjects having substantial

public interest.

• TECHNICAL TRANSLATION. English-

language translations of foreign scientific and

technical material pertinent to NASA’s mission.

Specialized services that complement the STI

Program Office’s diverse offerings include creating

custom thesauri, building customized databases,

organizing and publishing research results ... even

providing videos.

For more information about the NASA STI Program

Office, see the following:

• Access the NASA STI Program Home Page at

http://www.sti.nasa.gov

• E-mail your question via the Internet to

[email protected]

• Fax your question to the NASA STI Help Desk

at (301) 621-0134

• Phone the NASA STI Help Desk at

(301) 621-0390

• Write to:

NASA STI Help Desk

NASA Center for AeroSpace Information

7121 Standard Drive

Hanover, MD 21076-1320

Page 3: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

National Aeronautics and

Space Administration

Langley Research Center

Hampton, Virginia 23681-2199

October 2004

NASA/TM-2004-213259

Transportation Network Topologies

Natalia Alexandrov, Editor

Langley Research Center, Hampton, Virginia

Page 4: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

Available from:

NASA Center for AeroSpace Information (CASI) National Technical Information Service (NTIS)

7121 Standard Drive 5285 Port Royal Road

Hanover, MD 21076-1320 Springfield, VA 22161-2171

(301) 621-0390 (703) 605-6000

Page 5: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

����

��������

����&�$�!����$��������!���������#��!�����>����������� ��������������������� ����������

������9�&�(,���������-�����,�.�����$��/��������&������������������������#��������$�'����&�

��������1�$�!(�����������>�����!�(���'�@�������%�

����(7�$��)���#���������������������(��������������������$�����#��!���&����,'����)��������'���&�

��)���!����������$����(���������������&����8�!�����������(��!��#�����,������&�&�������#�

���������)�������������������$����$�������������#�$���#�$����������:����!�������&���$��������

&�!��&�����������������������%� ���������������)�&������#���!�#����8$���������&������&�

����(���������������������������������#����������&,��#�����������������,���!�%��

���!�����������$��&�����������������!!��,'������&�$���,�$�!!����'�����$��&�����#�

&��$��������&������������������'���(�(��������,'������$������0�$����$����#��!�����'���&���)�����

��������������#��!�������������������$������%�

Page 6: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

�)�

�����

�� ���BBBBBB BBBBBBBBBBBBBB%%BBBBBBBBBBBBB%%��

�������������������BBBBBBBBBBBBBB%BBBBBBBBBBBBBBB=�

� � �

�������������������������BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB%%?�

��

����������������BBBBBBBBBBBBB%%BBBBBBBBBBBB%%BBBB%�=�

����������.��������#�(�����������������B BBBBBBBBBBBBBBBBBBBB%%BB%�?�

����������.��������#�(�����������������B BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB%%%B���

� � �

����!����"��� ����B BBBBBBBBBBB%BBBBBBBBBBBBBBB%%%B���

��!��"�����BBBBBBBBBBBB%%%BBBBBBBBBBBBBBBBBB%B%���

� � �

������������#�����������$�� �����BBBBB BBBBBBB%%%BBBBBBB%BBB%%�=�

���

�������%&�����!��!���������������������BB BBBBBBBBBBBB%%%BBB%BB%%�A�

� �

���'�'����

����������8��&��)'�����-�����,�.�����$��/������

/,������6�������'������$�������������������#� �$������,�

�������/����,'�����-�����,�.�����$��/������

1������1�-��������'�C������������������#� �$������,��������������������#��������$��

D���3������'�����-�����,�.�����$��/������

.�����C��!��E'�������������5��)�����,�

�!����4���,'�����-�����,�.�����$��/������

6��$��4��!��'�������$���,���!�� �����!��"##�$��

.�8�F��$��&'�/��������#�>�����!�G����,�

��$�����F�(,'����9����������5��)�����,�

�������-�&����'�5��)�����,��#�.�$�������

F�������9��'�����-�����,�.�����$��/������

D�����$���'��$��,���!�/�����������

������������'���������1�#�����5��)�����,�

����� �����,'����9����������5��)�����,�

�������� ����'�@�������� ��,��$���$�������������&�������5��)�����,�

�������>��9��'�����-�����,�.�����$��/������

-�����&�>�7$��'��� .3�/�����������

Page 7: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �

������������

������������ � ���������������������������������������������������� �������

������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������� ����������!���� ������������

��������"�����������������������������!�����#$%&�����������������

!��������#�%'&����������������������!�������������������������������������"�

��������������(������������������������ �)�����������������������������

����������!������������������������������������������!����������������������

����� �*�����������������������������������������(������������������!���������

�������������������������������������������������������

*�������������������������� �������������������������������������������������

�� ��������������������������#��������������������������������&�������������

��������������������������� �*����������(��������������������������(�����

�������������������������������������������������������������������!����

(�������������������� ��

�����������������������������������������������������������������������!��

������+�������,���������������������������������������������� �*�����������

���������!���!��!����!�����������������������������������������!��������

������������������������(�����(����������(������������������������������

����� �-���������������!���������������(��������������!���������������������

����������������������������������������(�������������������������������

�������������!�����������(����������������������������������������.������

�!��!�������!��� �*��������������������������������������������!��������

����������������� �

*����������������������.��������������������������������������������� �����

�����������������������������(�����������������������������.�����������������

���������������!��!���������!�������������!����� �����������������������������

�������������������������������������������� ����������������������������

�������������������������������������� ��������������������������

��������������������������������������(���������� �����������������������

������������������������������������������������������������� ������(�����������

��������������������������(�������������!����������������� �/�(�!����(���

���������������������������������������������������������������������������

�����0������!��� �1����������������������������������2������%��������������

#2%�&��������������������������!���������������������������������������

��������������������������������(������������������������������� �

+3�����,�#��������&�����!�����������������!����������������������������

�������������������������������!������������������������ �����������������

����������������������������������������!���������!����������������������������(���

����� �

������������

�� ������������

�� �������������������������������

�� 1������������!�������������!���

��4�����������������������

��4�������1%�5�(���������������

�� 6������������������

�� 6��������(���������������

Page 8: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7

4������!����������������������������������!���������#1%�&���!��������������

�����������������2%�%�8�������������������������!����������������������������

�������������!��������������������������������������������������������

������!����������������������� ��

1%����������������������������������������������������� ��������������

����������������������������������������������������������������� �*�

��������������������������������������������������������������1%���������

�������.������������������!�����������!��!�����������������������!����������

����������������������������������������������������� �-������������������

1%�������(�����9������������� ��������������������������������������������� �

�����������������������(���� ��

���������������������(�����"�������������������������������������.����(������

������������(�����������������(�����"����!�������!����������������!������

���������������������!����������������������(�������������������������

���������!�� ������(����������������������������������������������������

��!���������(��������������������������� �:��������������������!�����

���������������������������������������������(����������(���������������

��������������������������������������!������������������������������(�����

����������������������1%����������������������������������� �4���������������

!��(���������������������������0���������������!���������������������������������

���������!�������������� ����������������������������������������������(���

��(������������������(��������������������������������������!�������(�

��������������� ������ ������������ ��

��������������(���������������������������������������1%������������

����(����������������������������������������������!���������������������

������� �%�����������������������������������������(� ����������������������

������������������(��������������������������������!����(�������������������

�������������� �1%����������������.������������������������������!��������

��������������������������������������������� ��4���������(�������������������

����������������������������������������� �*�������������(�����!��!���������

�����������������.����������������������������(����������������������

(���������!������������������������������������ �3!��(���������!������

����!��������������������!�������������!������(�������������������.��������������

�(����������������������!�����������������������������������#+������,&�

�(��������!���������������������������������������������!����������

��������!������������������������������ �*���������������������������������

�����������1%��������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������(���� �

)��������������������������������������������������������(��������!��������

������������������������������������������������������������������������

������������������#-4& �%��������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������!���

������

�������

���

��������

�������

1�������

�����!��

��������

���!���

4�������

���������

�������

Page 9: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;

�������������� �<���������������������������������������������(��������!����������

������!������������������������!����(���������� �:�����������!����������

���������������������������������������!������������������������!�����������������

����������������������������������������.���������������(��������������

���!���������������������������� �%������������������������������.�������'����

8�����������*�������#'8�*&����������������������!�������������������� ������

���������������������������������������������������������������(������������

������������� �/�(�!��������������������������������������!�����������1%���

��������������������!�������������������!�����������������������������������

������������������������������������(������������������������������� �

���������������������1%�����������������!��������������������������������

�����������������!�������������������������������!�������������������

�����������������!�������������������������������������������(������������

�������+������,�����!��� �%���������������1%�����������������!����������������

������������������(������������������������� ������������������������

�(��������������������������������(����������������������������������������

���� �������������1%�������������������������������������������������������

#%=�&��������������������������(�������������������������������� �����

�������������������������������������������������(��(��� �:���������������������

�����������������!��������������������������������������(�������������������

���������� ��������1%����������������������������������������������������

�����������#���������&���!�������������(���� �:�������������������������������

��!�������������������������������������������������������������������������

�!�������������������������(����������� ��������������������(�����������

������������������(��������!�����������������������������������������

�(������������������������������������ �

������������������1%���������������� �4�����!�����������!����!��������

������������������!�����������(�����������������������������������!�������

��������������������������������� ��������������������(����������������

���������(��������!����(�������������!���������� �����!����������!���������

�����������������������������!����������������!������������� �����������

����������������������������������������(��������������������������������

����(��������������� �������������������������������������������������������

���������������� ������!������������������������������.������������(�����������

������������ ���������������������!������������!������ ������������������.��

�����������(��������!������������������������������������!�������������

������ �*��������������(��������������!��������������������� �

$�!������������������������������������������������������������������

��������������������������������(�����������������������������������

������!�������(�����������������!����������1%����������2%�%�8�41����2*%�

�����.�����(������������������������������������������������������������

������(��������������������������������������(���� �����(�������0��

6��������

����������

4�������

1%�5�

�(����

������

�����

Page 10: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >

����!�������(�������!��������������������������2%�%����2*%������������������

�������!���������2%�%�8�41 �

����(������������������(����������������������������(������� ������?�

�� 6������������������������������������������������������������������

����������(���������������������������������!� �������1%��������@�

6������������@�

�� 6�������������(����������������������������������������������������

��������#��������(���&����������������������������������������@�

�� /�(����(�����������������������������������(����������������(���������

������������������������!���#� � �����������������&@��

�� 6������������������������������������������������������������������

������������(���������������������������@��

*���������!���������������������������������(����������?�

�� �������������������������������!��������������������������������������

�����������(������������������������������������� �

�� )��������������������������� ��������������(������������������������

���������� �

$�!���������������������������������������������������������������������

�����������������������@���������������� ���������������������������������

���������������(������� �������������������������������������( �#)��������������

������������������������������������������ &�

�� 6������(�������������@�

�� *���������������������������������������������������������

��������������������(�����(���������������������������

������� �=��������������������.���������������������������������

!�������������������������������������������������������(��������

������������������#� � ��������������(����&�������������������������

������������������ �

�� �������������������������������������������������������

��������� �����������������������(����������� �����������������.��

���������������������������!���������� �8������������������������������

����������������������������(�����������������������������������

��������!�����������������������!����� ��������������������

�����������������������!�������������������� �

�� �������������������!���������(�����������������������������������

��������� �

�� �������������������������������������� �

�� )���������������������

�� 3��������������������������������������������������������������

�����������������������������������-4���!�������������������� �*�

Page 11: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� A

��������������������������!��������������������������������

�������������������������������������������������������������� �

������������������������!������������������������������ �

�� 3�������������������������������!��������������!�����������

!��������� �����������������������������������������������������

����������������� �

�� �������������������������!�����#� � ���������������:%%&���������

�������������������������������(�������������������������������� ��

�� %����������������������������������������������� �*����������

�����������!����������������������#��!���������������� &�

�� 6����������������������� ����@�

�� �������5�������������������������������������������(����������

��������������������������������������������������B�

�� %���������������������������������!�������������������������

�����������������������������B�

�� ���������!������5������������������B�

�� %���������������������������!��.��� �

���������������������.��������������������������������������������!�������

�������������������������������������!��������1%����������������������%=��

�������������������������� ��

�����������������!������������������������������(���������(�����������

�������������������������������������������������������������������������������

���������������(����������������������� �*!������������������������������

��������������������#�������������������� &��������������������(�������� ����������

�����������������������������������������������������������������(����

�������� ��%������������(�������������������������������������������������

��������������������������������(�����������������������������������

��������������������������� ��:�������� ����������(���������������������

��������������������(����������������(������������������������������!��!���

�����������������(�������������������� ������� ��������������������.��������

���������� ����������������������(������������������������� �

�������������������������������������!� �������������������������������

������������������!��������������������������������� �����(�������������������������

������(������������(��������������������������������������� ������������

�!��!����������������������������������������������������������������

����������������������������������!����������������������������������

����������������������(���� �

2������%�������!�

��������!C��� ��!�

6�����

���(��

���

�����

����@�

Page 12: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� D

� ����� ����������

������������������������������������������������������������������������������

(��� �������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������

(���� �

���������������������������������������������������!������2������%��������

������#2%�&�������(������������������������������������������������������

�����������!������������� �1����������������� ����������������������������

�������������������� �6 �����������������������#� � ��������������'8�*��

�������������������&�����������������������(�����(������������������!������

���������������������������������� �%��(���������������������!����������

�����������������(�����������������������������������(���������������?�

���������������� �

4������!����������������������������������������(������������������������

��!�������������������������������2%�%�8�41��������������������!������������

�����������������������������!����������������������������������������������

���������������!����������������������� �����(����������������������!�������

�����������������������������������������������(���������������������������

���������������� ����������(��� ���������������������������������������

(������������������#�������������������!�&?�

�� 6������������������������������������������������������������������

������@�

�� 6����������������������������������������������������������������

��������������� � ����������������������������������@��

�� 6������������������������������������������������������������������

������������������������� ������������������������������������������

��!�����������!���������������@�1��(���������������������������������

������������������ ��������!�����������������������������������

�����������(����@�

�� *����������������������!������������������������������#� � ���(����

�����&��������������������� �6�������������������������(�������

��!���������������������(�������������������#+������,&@�1��(��

���������������������!����������������������@�

�� 6�������������(�������������������������������@�:����������������

������(�������!������������������!����������������������������������������

�����!���������� �������������������������������(�����������������

������!�� �/�(�!����������������������������������������(�����!�����������

������������������� �%����������(�������������������(������(����������

������������������������������������(���@��

�� /�(�������������������������������������������(���@�-����������

(��������(��������������������������(������!�@�/���������������������

Page 13: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� E

���������������������#+������,&�����!��� �/�(����(�����������������

����!���@�)�������������������������������������(������������������������

�����������������(�������������@�

�� /�(����(������������������(�������������������������!���#� � ��

�����!��&������������(���������������������������������!���#� � ��

���������������&@�/�(����(�����������������(������������!����������

������!�������������������������������������������������������@��

�� /�(����(��������������������������� ����������!������������������������

��������������������(����������������������������@��

�� $�!�����(��(�����������������������������������������������������������

�������������������������(��������������������������������������������

���(���������������������������@�1��(�����������������������

������������(�������������(����������!��������(������!��������������������

�������������!���������������������������@�

�� 6�������������������������������(�����(�������������!��������������

�����������������������(�������������������������!����������

������������@�

�� 6�����������������������������@�

*�������������(��������������������������������������������������������

���������������������������������������������(���������������!���������!�����

��������������������������������������������������������������������

���������������������������!������������!�����������������������������������

������������������������������������������������������������������������������ ��

������������������������

�����������������������������������������������������������������(���������

���������������������������������(�������������� ����������������������� ��

��������������������� !"��� ���"���#���� ��$!�����% ��������!��%&�� ��$!���

�'�"�������(�!���## ��&������)!��*�

����(��������������(�������������������=�����/������(����������������

��!�������������������������������������������������2%�%�8���������

���!��������2���$�������%��������������������F���<�����)�!�������

-������#F<)-&�������������!�������������2������<���������������������� � �

%!���������� ��

�������������������������������������������������������������������������

�����������������������#����+2�(����������?���<�����,�G�H������%�������������

����������& �������������������������(�����������������������������B����

�������������������������(�����������(������������B������������������������(���

Page 14: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� I

����������������B���������������������������(�������������������B����������������

������������(����������������!������������!������� ��

*����������������������������������������������������������������������.������

�������������� �)����������������������������������������������������������������

�������������������#%&�����������������������#=& �%�������������������

���������������� �����������������������������

��������

��� ��������

����������

� ���������

�������������

���������

�������� ��

��� �����������

��!��"#���$���% ��

�&�' ()��%)� �*�

������%������% ��%�

��������%

&������( ��%

��%�����%��+�)�����%�

�����������%

�&�$����)��)$����

������%������% ��%

��������%

� ����������

,�� ���"�� ���-

���� �������

,����.�"�� �����-

+ ���������

,$�����)�/"0�������-

0�(����������

,$��������"+)��-

������������������������������������������������������������������#1& �-�������

�!������������������������������ �%���.������!�������������������������1��

����������������������?�(���������������!���������������������������%����=���

���������������!�������������������������������1B���1������������������� ��������

�����������(��������!����#���������������������������%����=&B��(����

�����������!��!���������������������� �������������������������������B�������

�������������������!��������������������(�������������� �6 ����!����

�����������������������������!������������������������������������������������

����������������� �������������������������������������������!������

������������!�� ��

=����������������������������������������1�����������9������������

�����������������������������������������������������������

��������������������������������������� ������������������!��������������

F<)-������������������������������������������������������� �1���������

�����������������������(�������.���������������������������������������

Page 15: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� J

�����������(����!��������!�����������������(����������������������������������������

�������� ��

� ����� �+,�

-,�*�������������������������������������������������������!��������������

��!������@�

�,������������������������2%�%����2*%�����!������������������������������������

���F<)-����������������������������������������������������� �

-,�����(�����+����������,����+����������,����������������������������������� �

:��������������������� ���������������������� �6����������������������

���������������������@�

�,�+����������,�����������������������������������������������������������������

��������������������������(�����������������������(�����������������

(�������������������(�������������� �*������+����������,��+������������

�����������(���������, �+����������,���������������(����������������

���������������������������(���������������(�����( �

�����+",�=�������������������������������(����������������(�����+����������,�

���+����������,��������������� �<������������������������������!����������������� �

�����+",�6 ����������������������������������������������������������� �

:�������������������������������������������� �������������������������(���

������������������������ ��������������� ���� �3�����������������������

��� ������������������������������� �������� ������ �

�����+",�%������������������ �������������������������������������������� �

���� � �������������������������������������������������������������������� �����

��!������������!�������������������������������������������������������������

���������������� ���������������������������� ��������� ������������ �������

������

�!"!� !����.!+/��0����+ �������!��%��� �+" �"&����" / �� $� +!�'�$" � 1!" �+�

�!+�%&������$!����'�"������+��$"��!+/��+!�'� �&������)!��*�

1����������������������������������������.�������������������������������

#�)-&���������������������������������������������������������������������

���������������.����������������!��������������������������� ����� �

2�����������������������1%�����������������������������������������������

������������������������� ������������������!�������������������������� �

����������������������������������������������������������������������(���

����!��������������!�������������������������������� ������������������� �

2���������K���2��.��������������������!��������������F��������������#����������

Page 16: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �L

2%�%�8������1����!������*�!�����������&�����������!�����(�����������

��!������������������������������������������������������������ �

2����������������� �������������������������������������#���������������

6 ��������-�����!��& �6 �������������������������1%�����������������������������

�������?55���� ���� ��� ��!5�����5�(���� ��

�'+"% !� !�+%!�"�����#�����&���$!�"��+"��#�� 0 ��!+/��+0 ��+��+"!���+( +��� +(&�

���*�

1���������(�����������!�������������������(�����������������������������

����������������������������� �+*��������������������������������������(�����

��������*���������������!����������(�(��������������������.�������������

��������������������������(��������������������������� ��*�������������������

�����������������������!��������������������(�������������������������� ,��

1���������������������������1����������������������8�����������*� ���������

1����0����������������(������������������������������������������G79DH �

����������������������������������(���������!���������������������������������

���*����������������(�������������������������1����0��(���������

��?55(�� �� ���5�������5(((5�� �� �

�%� �!���+2!'������!��%��+( +���&����3��"��!+/��/0!+��/���+��$"�� �!+�%&�

� �4��+���'�"���&������)!��*�

������M�����������������������������������������������������!������ ��1��������

���������������������������������������������������������������������������������

��(���������.��������������������� ��*�����(������+/�!���(�����������������

��������(������������������!�������������������������(���������������!����������

�������������������������� ��2�(����������������������������������������!�������

�����������������(���������������!����������� ,�

�!+ �����)!���+" ���� � " +(���� �"!+"����#�����&���%�����#������$!����+( +��� +(&�

5���( !����%*�

)������������������������!���������������������������������������%���������

�������)�����8���������#%�)8& �/������������������������������������������

������������������.����������������������#����������������������&��������������

������������������������������!�������������������������������������������

�� ������������������������������ ����������������������!����������������

�����������!�������������!������������(�������������.��5�������������������

����������� � ���������������!��������#�%'& ���!������������������������������

����������������!������!��������������������������������!������� ��

Page 17: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ��

)������������������������������������������������������������������(����������

�������������������������������!��!��������!�������������������������������� ��

)�0���������������������������%������ ������������������������������������

(�������0������������GE9JH �)����������������������������4%2)���8��������

<������%�����������?55((( ��� ���5����������5�45�4�D7D5, ��

����� ����� �""��6!� � "'��'�"����!#�"'��+( +���&�## ����#��!#�"'&������ "'&�

�+0 ��+��+"�!+/�� �� �+������!+��&������)!��*�

F��0���������������������������3�����������3��������%��������� ��/���

�����������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������.���������������������

����!��� �F����������������+������������������������#��������!�&��������

�����������������������!�������(�������������, �

��(���5� ���7�����"8���"��!��6����2&���$!�"��+"��#��%�� �!��!+/� ���( �!��

�+( +��� +(&����"%2��"��+��+ 0��� "'*�

4����0����������������!�������������������������������������������������������

��������������������(���� �/�����������������������������������������������

�����������(���������������������������������������������������������������������� �

/���(���������������������(�����������������������������(��������

����������������!� ����������������������������(������������������G�L9�;H ������

�����������������������������������������?55������ ���(���� ��� �

4������������.����������������(������(����������������������������!�������

������������������������������� ����������� ���������������������������������

����!���������������������������������� �

�!���!��!��'������!��%��+( +���&��'+!� ���!+/���+"���� �!+�%&�� �4��+��

�'�"���&������)!��*�

1���������������������������������!��������#�������������������.����������!��

�����&������������!�����������������������������������(��������������

�������������������!������� �<������������������������������������������

�������.����������!�����������������������������������������������!��������

����� �

Page 18: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �7

��.� +�! /�����#�����&���$!�"��+"��#��!"%��!" ��&������(���#�� �� !��9��!�'*�

*�4��0��(������+<���������������������������������(��������������������

����������������������.�����������#���������������������& �*�����������������(���

��������������������������������!������������������������ ��������������������

��������������������!�������������������������������������������������������

������������������������������(������������������������������������� ������������

��!���������������������������� ,�

+*����������������������������������������(���� ��)������������*�����������

!����������������������������(�������������������������������������������

������(���� �*����������������������������������(�����������������6 ����������

���� ,���������4��0��(��������������(���������������������G�>9�EH �

��

� �%!����4'������� !"�����#�����&���$!�"��+"��#�5��(�!$%'&��� 1�+!��"!"��

�+ 0��� "'*�

����������������������������������(�����������.����������.���������������

������������������������������������ ������������(�������������������������

�������(�����������������������(���������������������������

�������������������������������� �*�����������������������������������������

�(������������������(�������!�����������������!�������������������

������������������.����(�������������������������� �/����������������N�����

���(�������������.�������������!�������.���N������������������������!����

������������(����(�����������(������������������������������!�������

�������������������� ����������������0��(����������������(�����������������

������������G�I97�H �

�������������!������������������������������������������������������������

������������������� �/�������������������������2������3�������������

������#23��&������������������������������������������+���(��������, ��)-3�

�����23��������������������!��������������������������������������������

��������������������������!��������.���������� ��)-3����������������;L����������

��������������������+���(��������,���������������������������!��������������

������ ���������������������!��(���������������)-3������������ ��

������������������������������������(�������$�.�#��!���������)�!��&����

-0K������#-����������!�����&��������������������(�������������������������� ���

�% �� $�)�/���������#�����&�� �� !������ ��+�5�!/�!"����%�����#� �� +����

�/� + �"�!" �+&��+ 0��� "'��#����%��"��*�

<������0���������������������������������������������������������������������

���������������(������������������ �<���������������������������������

���������������������������������������������������������(���� �������������

Page 19: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �;

(�������(������������������������������G7797>H �<������0����������������������

�������������%������ �

��"��� "1:�����+ ����'�"�����+!�'�"&��'�"�����+!�'� �� �!+�%&������$!���

�'�"������+��$"��!+/��+!�'� �&������)!��*�

*�K��0��(������+����������(�������������������������������(��������������

��������������������������������������������� ���������������������������

��!����������������� ��6 ��������(����������������(�(��������������������������

���(���������� �����������(��� ������������/��� ������������������������������

���<������5<��������������������������������������������������� ,�

��%+����""��� ���"��&���#�+���!+/�5�0��+��+"����0 ���&�����'�"������$��!" �+*�

*��������1�����������������������������������������������1�����������%��#(���

����������6 �������)1���������'���������/�������O&������!�����������������

�������������������������������(������������������������������������������

������!������������.����������������� �

*�F��0��(������+����������������������������������������������������������

(����M�������������������������������(����*���������#���������������!����������

���!��&��1�����������������4����������3!���������1������� �*��������������

�������:������LL����������(�������-24��)%4<%��)*�%����-�)�2**����������

��( �6 ������������������������������������������������������(��������������

������������������������������������������������������������ ,�

F������������������������������������G7A97IH �/��������������������������

��������������������������������!����������������������������������������!���

���2%� ������(��������������������������������(���������������������� �F���

����������������(�������������������������������������������!�����������

�����������%=��������������������������������� �

�!� ���"���!���'�"��;����� "'��+( +���&�6�/��!���0 !" �+��/� + �"�!" �+*�

����������������������1���������������������2��������������<������#1�2�<&���

���������)��������!����������������������������������������� ����������.���

��������#I�)��������7LL;&�(����������1�������������������1�������

*�����������'�����������������1�����1�������������%��������52)���������������

2%�%���������6 �����������%������12��1������� �������������������!�������

���1-�4�����%4)%�����������������������������3����������:%%�1����������

*<������(����������������������������3������������������:��(�������� �

Page 20: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �>

�����0�������������(���������������������+=���������!���������������������

�����������!����������������������������������������(�������������������������

�������������,����������+���(�������������������(�������(����������

!��������������������������������������������������������������������������, �

��������������������(���+�����������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������

���������������������������?�2������*���������=�������<����������)-)�

/��������������������(����B�������������������!����������������%'�������

����������������������������(������������������������ ,��������������������

���������+���������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������� ����������

��������� ����������������������������� ,�

���������������������(�������?�

�� ����������������������������������B�

�� ������������!������������������������������������������(����#���������

���������������������&������������������(�����������������

�������!������������B�

�� ��������������������������������������������������������������������

���������������2%�����������������������������������(�����������������

�����������������������!����������B�

�� ������������!��������������������������������(����������������9�(���

��!������������������������B�

�� ����������+��!������������������!���������������������������������������

��������������������������������������������������, �

��!+�� ��+�'��5�!/�!"���"�/�+"&���$!�"��+"��#�5��(�!$%'&��� 1�+!��"!"��

�+ 0��� "'*�

������������������������������(��������������������(�����������������������

$����������*���������������#$*�&�������������������� �

�+"�+ ����!+ ������� !"�����#�����&���$!�"��+"��#�� 0 ��!+/��+0 ��+��+"!��

�+( +��� +(&�� �( + !����%*�

���0��������������������������������������������������������������������

�������������������������������������� �/��(�������������������������

(������������������������������� ��������������������������������G7JH������

����������!��������������������������������������������������� ��

Page 21: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �A

�!�"'�� !�1!:������!��%��+( +���&��'+!� ���!+/���+"���� �!+�%&�� �4��+��

�'�"���&������)!��*�

1���������������������������������������������������������������������

����������!�����������������!������������������������.��������������������.�����

�����������������������������������(����������� ������������������������

������������(�������������������������!��������� �������5���������������

!����!�����#� � ���������������(���!�������������������������������������

�����������������& �<�����������������������������������������������������������

!������������������������������������������������ �

)��+!�/�� �3� :��)�!/��"!##&���+"���#����/0!+��/��0 !" �+��'�"�����0���$��+"&�

"%�����������$��!" �+*�

8���������������������*�43�1����������������*�43�����������������:��

*���� ��/���(������������2%����������!�������������������������������!���

�����������(������������������������ ������������������� ��

8�����������(�������������������������������������������������������������

��������������(���������#�:�&�G;L9;;H �*�����(���������������������������������

������������������������������������������������������������(������!��!��

���������� ������������(��������(������������?���������������� �=�������

��������������������:���!���(����������� �4��������G;DH�������(��������������

���������������������������������������(����������!�� ��

8������(�����������!�������������������������������(�����������������

������������������������������������(�����������������#������������������������

�������������������������������������������������& �8��������������������G;>9�

;AH�����(������%=���������!������������(����������������������#F�?6 ���& ��

*�������������������������������������������������!� ��(���������8��������?�

+*��������������-4����� �������������������������������������(����(����

����������������������������������� ������������������������#� � �����+2%��

���������������,��������!�����������:%%�%�)�!���'�����G���(���H&��������

���������������������!��������������������������������������������������(�����������

������������������������������������ ��:���!���������������������������(���(������

�������������!�����������������������������!����������������������������������

����� ��6�����������������������������������������������(�#�����������������

�������&����+������!�,����������������������������� ��$�����!����������������

�������������������������������������������������������������.����

������������������������������������������������� ���'����������������������

�������������������������������� ��/�(�!�����������������������(�����������������

!���������������!�������������������� ,�

��

Page 22: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �D

-�������������������������?�+*���������������(���(������������!�����

�����������������������������!������(������������������������������������

������(��������.��������������������������������������(���������������!��

�������������������������������������� ������������������������������2%��

����������������������������������������������������������������������(����

�����������������������#�������������������������������������������&�����(����

�����������������������#�������������������������������!��������� & �����������������

������������M������������������(�M�����������������������������������������

����M��������������������������(�������������( ��*�����������������������������������

���+(����,����������������������!�����������(������������������!����!��������

������ ��%�����������������������������*�������������������������������������

������������ ������������������(���������������������������������������

�� ,�

��

-�����!�������������������?�+�*�43�����!�����������������������������������

����� ��%�������������!�������(�����������������)<%��#����P����)<%������M��

�����P��: �6 ��������*�43���4JJ6L'L�L4�7��%������JJJ�������������������

�����������������������&��(���������������������������(������:�����

)�����$�������#:)$&������������������������������� ��%��������������������

��������!���������F�?6 �����(����������������!� ,�

��������������

%����������������?�

�� 4���!����������������������������������������������� �

�� ����(�����������������������������������(��������(��� ������������

�����������������������(��������������!������ �

�� �������������(���������������������������������� �

%�������������������?�6 ��(��������������!�������������������2%�%����2*%�

���������������������������F<)-�������#������������7L7A& ���������������������

��������������������������������������������������������������� �6 ����������

�������������(������������?�

�� *��������������������������������(��������������������������������

��!������ �

�� ����������(��������� �

�� 1��������(���������� �

�� ���������������(����������!�������������.���������������������������

�����.���������������������� �

�������������������������������������������(���������(�����������������

�������������(������(�����������(��� ����������������������������?�

Page 23: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �E

�� 6�����������������������������#������&��������������������������������

�����������(����������!������(�������������������������������������

���������������������������������������������!�����������@�

�� 1���������������������(������ �����?�)��������������������������

#��!�������������������������� &�����������������������������������@�

�� /�(�(�����������������������������@�

�� 1��(����������������������������������(�������������������(��������@�

��������(������������������������!��������@�

�� 6�������������������������������������(����(�����!�����������������(�

������!������@�

�����"���#� ��!:��"����� �+�<��

$�������#2�������%�������!��F���3������4���K�������F�������������������������

�������������6 ��.�����8��6 �����&������������(������ ������+����������

����������������������������� �

�� 6������(��(���������@�

�� 2%��������B�

�� %������������=����0������������������ �

�� )���������������������

�� 3��������������������������������������������������������

����������������������(�������������������������� ��������������

�����!�������������������������������������������������������

�������������������������������(���������������������� �#8�&�

�����+",��������������������-4������!�������������������������

����#�����������&�

5�+��!��/ ����� �+,�2���������������������(����������������� �

2�����������!������������������������������������ �-�����������

���(����������������������������������������������������

�������������������� �

�� =����������������������������������������������������������������

����������(�������������������B����������!�����������

!�������B������������(��������������������!������������#�����&�

�� 1�������������������<������M��/*'�!�������������!������?�

������������������������������������� �����������!�������������

�����������������������!����������!������������������������

���������������������������� �������������������������������

�������������������������!����������������������������������������

������ �#����&�

�� 3�����������!������������!���!���������������(���������������������

��������������� �<������!������������������������������!�����

Page 24: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �I

���������������������������������������������������� �

#2�����&�

�� 2��������������������������%=����������������������������� �

#%��&�

�� /�(����(�����������(�����������(��������������������

���������@�#F��&�

�� 6�������������������������������������������������� �������������

�������������������������������������������������� �2������

��������������������������������������� �#4��&�

�� -�����������������������������?�)�!�������������������������������

�����������������������������������������������������!�� �

�� /�(����(�����������������������.���������������@�

�� %�������������� ������

�� �������5���������������������������������������������(���

�������������������������������������������������������

�� %���������������������������������!������������������������������

���(��������������������

�� =����������������������������������������������������� �2������

��!����(���������������������!������#� � ������������������

������������&�

�� ���������!������5�������������������

�� %���������������������������!��.����

�� ���������������������������+���(��,����(�����������(��������

�����������

�� Q�����?�1��(����������������������@�

�� 8���(����?�

�� ������������������������+(��������,�(����������������������

#8�&�

�� =�����(������������!�����������������������������������������

��������#2�����&�

�� )�������!�����������������������������������!�����#���&�

�� 2�������������������B�������������������������!����������������

�����B���!��2%�%����������������������!�������B�������������

����������������������������!����B����������������������������������

2%��#!�������������!����������&�#�����&�

�� F��?��/�(������+�(���,����������������������@�6����������

��������(��������!�������5����������#�������������������&@�

#F��&�

�� 2�����������������������������������������������������(�����������

��������������������B��������������������!���������������#F��&�

�� 3������.��������������������!�������������������#����&�

Page 25: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� �J

5�+��!��/ ����� �+,�

#F���������������������!���������&�%�(������������!��������������������

��!��������������������(����������!�������������� �6 ����������������

(��������������������������������������������!������ �6 �����������������

����������������������������������������������� �������!�����������������

���������������������������������� ������(������������������������������

�����������������������������������(����� �6 ����������������(���������

��!��������������(���������!����������(�������(�������� �

#�����&��������������!������(���������!���������������(���������������� �6 ��

��������������������������(�����������������������������������!������������

���� �6 �������������������!��������������������(������!���������������

���!������ �6 �������������������������������(����������������������������

!��������������������������������������������� �

�����"���#� ��!:��"����� �+�=��

$�����7�#1�����=��������������1�(����)�����)����������4�����$�����R��<������

/��������������K�����<�������8��������K���2��.��&�����������������������!������

��������������������������������������������(����������������?�

� � 2���������������������������#<������&�9������������������������������

� ��������������������(�������������������B�������(����������������

(����������� �

7 � 2�(������!����������������������������N���������������(�������������

������!��������(����������������N���!����������������������������������

������������������������� ���� ��%����������������������������������������

����������������������������(����!���������������(��������!����� �

; � 1��(��������(���������.�������������������������������������(����

#4����&@�K����������������(�������(����(�������������� �

> � 1��������.�������������(����(����!���(�#4����&?���������������(�����

�������������������(�����

A � 2��������������#��������(����������(�����(���������������������������

�������(������������������������������������������&������������������������

��������#� � ����+�����(����,���������������������������������(���

�������& �

D � /�(�(��������������������������������(�����������@�

E � 6��������������������������������������������������������������=�����

��������@�-������������(�����������������������������(�����������@�

1���������������������������������������������������������!� ������������

���� ��)�������������(��������������������������������������B�������������

������ �����������!��������������������������������������� �

I � 6������������������(������!��!��#4����&@�

J � *����������������(����������������������������������������������������

#4����&@��#���������������S;& ���

Page 26: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7L

#*����;�A��I��J����������� &�

� ����� �+,��������������������������������������������������(���� ��-�����

����������(��������������������������������������������������������������

(����������������� �

6 ������(������������������������!���������������������!�����(���������������

=����0����������#������&@��%�������������������������#���������:%%���� �9�6�������

�����������������������������������������@&��

�L ��4������������������������@�#K��&�

� ����� �+,�6����������������������(��(��9�������.�����������9����������������

����������������(���������(��������������������������( ��*������(��������������

������@�)�������(�����(������������(������������������������������������� ���

����)����5��������

#8�&�$����������������������������������������������(�������(����

�����������!�� ��*�(���������������������������������������������!���#(�������

�����(�����&�������(�������� �����(��������������������������(��������������

���������������(���������������� �

#K��&�=��� �����?�*������(�������������������������������������������������

����������������������������������������(����������������(��������������������

�����!������@�

#2�����&�*����������������������������������������(�����������������������

���������������� �6 ��(���������������������������������������������������������

��!������� �

#<������&�*�(������������������������������������������������������������������!�� �

#���&�:����������������0����������!�?�����������$*������������!������(������

���5������������������������������������������������������������(������

������������������� �

#����&�%�����������(�������������(������������������?�����������9���������

��������������������������������������(�� ���������7�9�������������������������

������������#���T�=����0������& ���

#1����&�*������������������������������(�������������������(�������������

(���!���������������!������� ��-������������9������������������(��������������

�������������@��%������������������������������(�������������������� ��*�������

�����������(������(����������������������������������������(������������ ��

Page 27: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7�

1��(�������������!��!�������������������@��*����!����������������������

�����������(����!�������� �

#�����&�6 ��������������(������������������������������������ �%��(�������

��������������������������(�������������������������������� �������������������

�������(�������������������9�����!��������������������� ��6 �������������������

!������������������(�������������������� ��%�������������������(���������������

���������������������(�������#������������������������� &��*��������������

�����(���������������������������������������B�(�����������������!���������

����������������(�������������������������������(�����������������������

������������������������������������(������ ��6 ��(�������������������������

�������������������� ��

#���&��(������������?���������������(����������������������������

������������(����������� �

#������&��<�������!�?�%����������������������������������������������� �*�

��������������������!���������������������?���!����0����������!����������

��������!����� �6 ��������������(����������������������!�����!��������������

(���(������������ �

#<��&�8��!���(���������������������������������������������� ��-������

����������������������������!���������������!������ ��6 ������������������������

(��0�����������(����������������������������������9���������������� ��%�����

������9�����������������������9�������������������������������������������

(���(������!��!�����������(�������������������(���(����!���( �

#���&�����������!��������������������� ��1������������(����������������!�������!����

�������������������#:�����������(�����!��������������������������& ��8���

%�������������������������������������!���������������������������������������

���������������������� ��-����������������������������!����9���(�������������

�����������(�����������!������� ��'���������������������(���������� ��%���������

���=����5F<)-�9�������������������������������������������������������������

�����������������!������ �

#4��&�<�������!�?������������ ��������������!�������������������������(����

���������������������������������������������� ��2��������������������

����������������������������������� ��K�(���������������������������9�����

���������������������������������(���(�������������������������������������

�������!���� ���

#F��&��������������������������?�=�����������������������������������

���������� ��*���������������������'%��������� ��*��������������������������

2*% �2�������������������������������������(��������������������=����0��������

������F<)-�(��� �

Page 28: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 77

#F��&�6 ��(���������������������������������������������������#��������������

������������� &��6���(�������������������@�*!�������(�������������������������

#� � ��1���& �-�������������������������������������� ������������!����������

���������������������� �

#)�&�%�����(������ ������������������������(��� ��6 ��(����������������������

������������������������� ��*���������������������������������������������

������������� ����������(��������(����������!��������������(��(������!�����������

�������!� ���������������������������������(�����������������������������

�����!������������������� �

#1����&������������������������!��������� ��1��(��������������(�����������

���������������������������!������������@������������������!��������������

������������(���(���������� ��)��������������� �

#�����&�1������������������������#���������&��(�������������������(��(�����

��������������������������@�)��(�����������������2%���������(���������

���������� @�

#F��&�2���������������������������(������!������������2%� �6�����

���������������(��������������!������������@�

#���&�6 ��(���������������������������������������������������������������

2�F�����F�=��� �

#=����&�*������������������!� ������������������������������������������9�(��������

�������������������������!������������������������ ��:�����������U��6 ����!��

��������������(��������������(�����������������(�������������������������

������ ���

����� )��5������

�������������������'���������3�������������2*%����)��������������

2%�%�8�41�����������������������������(������� �

� � )�5������

G�H�/�������=���� �F ?�������� �����!������������ �"��������������� ������������

�������������������I�)��������7LL;������������������� �����%������ �

G7H�=�������1 ������������4 �4 ?������������#����������$%�����������������������

-��������4���������IA7�ID;��2�! �)�� ��JJD�#'�� �>>��2� �D& �

G;H�=�������1 ����F������3 8 ��2����������$ 8 ����!����������� 6 : �����'�����

< / ?�&�����'�� '�����!�(�����)���������������������*��������������������

-��������4���������'�� �>D��2� �;���� �;�D�;7J������F����JJI �

Page 29: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7;

G>H�=�������1 ��F���/ �����'�����< ?�+������ �&�������!����������#������

������������-��������4���������'�� �>I��2� �>���� DL;�D�>��F����%�����7LLL �

GAH�%��������% ��=�������1 �����6 �����K ?�(��������,��������-��������������

$%�����������������������������#�����.� ���������������������:���������������

������������������'�� �;D��2� ������ ���7L��:��������7LL7�

GDH�=�������1����B�:�������%��B����8�������������?���������-����

���������!�����$������ �+������/� ��������������-��������4������� �

GEH�)�8��������) % ��K����� ��8����� ��+������������������������1��������.����

����1��������%���'��������,������� ����������������������0��������������������

�������F��:����7LL>������ �

GIH�)�8��������) % ��8�(���F / �����������) < ��+%�������������������/���������

����:����������������%�����������,�<����������������%*%%5*1%��*��������

%���V��������������������3��������#1���������:����&��)�����-/��F�����>��E��

7LL; ��%*%%�7LL;�7A�> �#*!����<����&�

GJH�<��������/ ��)�8��������) ����!�����) ��+%�-�����-������%������������

1��������)�����3�������������%'�����������������������,�<�������������;���

%*%%���������������1������������)������1%����� ��A��I��7LL; �%*%%�

7LL;�DA7� �

G�LH�$�����R������������������%������������������3���������������6 �����6 ����

%������2�(�������������#7LL;& �

��?55��� ����! ���5���5������5L;�7A;A�

G��H�$�����R��%������)W�.�$��������'����4�������1���������1�������������

������������������������������������������<��������4�!��(�8�����IJ��7>IEL��#7LL7& �

��?55������ ���(���� ���5<���������5<�����5��������L7� ����

G�7H�%������1���������)W�.�$��������$�����R��'����4�����?���������� ��������������

������%���������������������������������1�������2�(�����#�� �<��������������

4�����)W�.�$������&�#7LL;& �

��?55��� ����! ���5<�X�����5�����5���5L;L�5L;L��7> ����

G�;H�%��������������=���Y�Y������������?�(���������������'���� ����������<��� �

2� �%��� ���� ���%�JE�����>J����A7�#7LLL& �

��?55������ ���(���� ���5<���������5<�����5���LL� ����

G�>H�4 �K�������K ������������ �<���?����������������������/�������������������

(������ ���������%�������F�������������������V������������������'�� ��7�

#�JJ7&���� �>;�D> �

Page 30: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7>

G�AH�4 �K���������K �8���?�+������� ������������ ��������������������������

��������������(����������������F ����/����������'�� �>�#�JJI&��� �JJ�77L �

G�DH�4 �K�������� �6 ��������F ���������?������������������&���'(����&��� �

$����������1����2���������������<����������������>���%*%%�����������

���������)��������������������1���������%�����7LLL �

G�EH�4 �K�����?������'�����)����������)���������������-��������� �����2%�%514�

7LL;�7�7D>I��2�!������7LL; �

G�IH�K����������������4�����$��� ��JJ; � ���*���������#������������������

����������� �-�� ���!� ���(�������-� �����$%����� ������������4��������7E%?���7 �

G�JH�K��������������Z������O������O�������O�� �7LL� �+��������������#������

����/���������3����������� � ������4������ �F���������$�������������������

;?7A�>E �

G7LH�K��������������O��Z����������O���O������ ��JJE ���/�����%�/��� �����

-�� ���������'&���#���������� ����� �$������������%�������7J?7JI�;�; �

G7�H�K������������������Q�� ������(��6 �����������O������1���6 ����O���Z������

Z����)�����Z����1������[��O��������8��:�����<����1�����������:����.�������

2������4���F�����6 ���O��������$���������� ��JJA ����������(����5��(������ �

$���������#������������� �*��������7A?>��DI�#��������*����?�:��.�3������%(����

<�����& �

G77H�<�������8����������$�������)����?������������� ������� �+����������*���� �

��������������������������������7E���JJ;��7I��7JE ���

G7;H�<�������8������?���(����������������#��������������������������������������

��������7E���JJ;��7A�;I ��

G7>H�<�������8����������4����������2���������?����������������#�������-��������

4���������>D&��JJI��

G7AH������F���� ?����� ������������������������ �����������������77��)������

%!�������������1���������*�����������*2��-������7LL; �

G7DH�=��������3���?�����'&��� �/� �����!�/��� ���� � �����4����������������

*������������1���� �����������2������%�����������������������7LL7�

Page 31: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7A

G7EH�=���������%�����8��.������=��������3���?�������'-����/��� �B����������%��������

����7LL;���� �DL�DJ �

G7IH� ���-���������� ������� �)��������������������K �<����������<��������

�����������������������������������)��������7LL; �

G7JH�1���������%���������4�������������������������'�����7LAL?������������

-������67�7����� �����������.����������������� �2������4��������1�������

2������%���������<������6 �������) 1 ��((( �� �����7LL;�

G;LH�K�����$ �8 ����< �� �%�?������������� ������ ���������� �������

/���������#��������/������� ���-����-��������� �����-�����1����������%���

��������1�����Q��������E#7&���JJJ���� �;LE�;7; �

G;�H�1���������K �1 ��1�������6 �6 ��$���������) �< �����6 �������8 �% ?�/� ������

#������ �*����#�������'/��������� �������-����/���������1�����������������

�A���%���������������������3������������ �$ �8 �)���������% �$ �Z���(���� ��

4�����'������?�%�������*��������%������������%���������#%*%%&��7LL����� �

77E�7;EB�����������!�������������(����������������3��������5� � �:%%�;���

*��������%�������������������4V)��������#%���7LLL&��2�������*�����F���

�;��D��7LLL ���

G;7H�6 �������8 �% ?�/� ������6� ����� ����������� �� /��������#�������'/������

������������������ ���#��������!�������������)�����������'���� �/� �����

�������;E���/����������%����������������� �$ �: �=��������� �4 �K����� ��2�(�

[���?���$��(�/�����7LL����� �A>J�AEA �

G;;H�6 �������8 �% ?� �������������������#�������'��������������������� �������-����

/���������1�����������������������>����%53������%�������������������

4V)�������������:���2�(���������)��������;�E��7LL� �

G;>H�2������������6 ?������������ �����������2�����-�������������������������

�� ����67�7��������������������������������>L���/����������%����������������� �

$ �: �=��������� �4 �K����� �2�(�[���?���$��(�/�����7LL����� �D�J�D7E �

G;AH�2�����������6 ��< ?� ���0�!�����/� �����������������������������$������!�

/� ���#������������ �,��� �����+���������������������#�����������&���

��������?������������������������������������������������*������� �

G;DH�<�������F �6 ���������K �4 �����6 �������8 �% ?���� ����������� �6����������������

�������-����/�����������������������A����%53������%�������������������

4V)���������=��������/�������F���7;�7E��7LL; �

Page 32: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7D

������������>����������6�������

)� �2������%�������!�

����������AJ�

2%�%�8������4��������1����

/�����'%�7;DI��7�JJ�

EAE�ID>�ELAJ�

��������!C��� ��!�

<��� �1�����=������

3���������������)�!�����

������������*������������������

EE�������������%!����

=���������77J�%53>L��>J%�

1����������%�L7�;J�

D�E�7A;�;I�A�

�������C�� ����

�� ��������1�(���

����������A7�

2%�%�8������4��������1����

/�����'%�7;DI��7�JJ�

EAE�ID>�AAD>�

� � ��(��C ���� ��� ��!�

)� �)�����)�8�������

)����������%���������3��������

$�������*������������������

< - �=���L�AL�

%����$%�;L;;7�

>L>�IJ>�I7IL�

�� ���������C�� ����� ����

�� �F���3�����

���������>7J�

2%�%�8������4��������1����

/�����'%�7;DI��7�JJ�

EAE�ID>�JA;;�

� ( �����C ���� ��� ��!�

)� �4�����$�����R�

1�����������=����������3��������

2���(�������!������

7�>A���������4����

4����3��;D�

3!����*8�DL7LI�

��������C���(���� ����

�� �<������/�����

����������;7�

2%�%�8������4��������1����

/�����'%�7;DI��7�JJ�

EAE�ID>��ELA�

� � �����C ���� ��� ��!�

)� �=�����/������

���������7D>�

2%�%�8������4��������1����

/�����'%�7;DI��7�JJ�

EAE�ID>�DL>;�

� � ������C ���� ��� ��!�

<��� �4���K������

)��������������������

1����������6 �������V������

< - �=���IEJA�

6 ������������'%�7;�IE�IEJA�

EAE�77��7L;I�

�����C��� (� ����

<��� ���������K����

)����������$���������

%��.���������!������

������%Z�IA7IE�L�L>�

>IL�JDA�DIAL�

��������C��� ����

<��� �<�������8�������

6 �������3 ������$��������������

���=�������%����������

��!���������4��������

4��������2[�AIA�7EA�;;DI�

�������C ���� �������� ����

�� �K���2��.���

���������7>I�

2%�%�8������4��������1����

/�����'%�7;DI��7�JJ�

EAE�ID>�>J�E�

� ( ��.��C ���� ��� ��!�

Page 33: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7E

)� �F�������

*��������1���������

�L�:�(��������

1����������%�L7�;I�

7>L�>L��DAE>�

������C �������� ����

�� �������������

1���������������������2������

��������<������

2������)��������!������

=�������7L���������

: �8������F ���2����

6 �������) 1 �7L;�J�ALDD�

7L7�DIA�;L>D�

������C�� ����

�� ������������

)����������$���������

%��.���������!������

������%Z�IA7IE�L�L>�

>IL�JDA�EA;;�

��� ����� �C��� ����

<��� ����������

)����������1�!������3!��������

3��������

'�������<���������*������������

��!������

;L��<�<���/����

=����������'%�7>LD��

A>L�7;��>>�I�

!����C! ����

�� ������6 ��.���

����������;7�

2%�%�8������4��������1����

/�����'%�7;DI��7�JJ�

EAE�ID>�>L�A�

� � (��.��C���� ��� ��!�

)� �8������6 ������

�*�43�1���������

1��������%�!�����%!�����������

)�!�������

EA�A�1��������)��!��

��8���'%�77�L7��7>7�

EL;�II;�DAJL�

�(�����C���� ����

��

Page 34: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7I

�������?�

����)� )���������������������

Page 35: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� 7J

Page 36: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;L

Page 37: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;�

Page 38: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;7

Page 39: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;;

Page 40: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;>

Page 41: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;A

Page 42: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;D

Page 43: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;E

Page 44: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;I

Page 45: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ;J

Page 46: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >L

Page 47: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >�

Page 48: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >7

Page 49: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >;

Page 50: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >>

Page 51: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >A

Page 52: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >D

Page 53: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >E

Page 54: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >I

Page 55: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� >J

Page 56: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� AL

Page 57: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� A�

Page 58: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� A7

Page 59: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� A;

Page 60: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� A>

Page 61: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� AA

Page 62: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� AD

Page 63: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� AE

Page 64: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� AI

Page 65: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� AJ

Page 66: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� DL

Page 67: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� D�

��

Page 68: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� D7

Page 69: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� D;

Page 70: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� D>

Page 71: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� DA

Page 72: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� DD

Page 73: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� DE

Page 74: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� DI

Page 75: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� DJ

��

Page 76: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� EL

��"2��:���� (+,�

����

�%���.!�$����#�� �� +���

��

�<���������<�������F �8�������

��������$7�������)�� �����������

1��&�������� �����������

6������������+��������

2%�%�6��������6 ������������'%�

)��������7LL;

Page 77: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� E�

�%�����!0�� ��+���!�!" ���%!+(����+�� �� +��

���" +(�� +�������(��!" �+���

��

*������/�(�%������3��������%������%������2�(����

)������

4���!��������������������*����?�

� 1���<��������-��������)������� � � �

� *��������8������

� 1�������������/����

� 2�(�<������������)��������!�����

�� � ���������������(���%�������

� � �������1���������

� �

Page 78: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� E7

� ���"�/'�� �� +����"2��:��� +(��+��+!�'" ��

��/���

�� 2�(����1�������

� � \�4�����<����V�

� � � ���������#:�� ����������������=��������������&�

� 1�������1������

� ���!����8�!�������1��������

� � � ���!��������

� � � ���������)�����

� � � 8���%���!����

� %������1������<������

Page 79: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� E;

��+�������%� ���

6 ��%������%�������:���������� <���������

����������*�����?�

��\�<�����]�����!��������]������������)������

#�����������6 ����3�����������3�������

<��������������:������:�������������&�

� /���������:������1������

� � �

��<�\���������!���������������������)�����

� ���� ���������)��6 ����=��:���� �

Page 80: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� E>

� �� +�����# "������/�0��������!�:�"���,�

� �

\����������!���������������������)����&)��� � �

-�������1�����:�����1���

6�����

� -�������1���:�����1��(������������

� :�����1���%�������1����������������

������������.������:���0��<�����=��1�������� 2�(�����

������������<�������

*��3 ��!�������

��

�����.��������������%���������<��������0�� 1���=��

1�������2�(����)��������������� ������:�����)�����

�����*��%�2����������=��2�����������1������:���<�����

������.���

Page 81: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� EA

%������1���?���

�� � 3���������)���-������:����������1�������

-�������1���?�)�������3������������������

��� �����&�$�%����%�#���(������"��0

� ������,�����-

��

��

��

��

��

��

� �� ��� ��� ��� ��� ���

�� � ��������

��

'��������1���<���%!�����������������#%��&?�%��������<������� �

<��������������1��5%���\�� EJ�]�;A� J;��

�����B�47\ JI�

������������������������� � � ������#> ;&���#�E D&�

#2�������������������������������&�

Page 82: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ED

4�����<������

� � ��

��

��

)�����#�\�L&��

� �

��

����

��

/�������������#��\��&�

��

Page 83: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� EE

��

�����

��

� � ��������#� �̂̂ ������������������\7���\D&��

��

�����

�� � �����#��\�B����������������\�D&�

Page 84: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� EI

�!���+(������"���

�� ���������)������

�� 4����)��������

�� ���!��������

� ���!�������\�

�_� =������� � � � � $����������

_� ��������

_���)����������%���������� � �

_� :����������

_���)����������%�8�����

_� 8������ � � � $����������

� � �

� _����)������������

Page 85: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� EJ

���� +(��%���!���+(�����!0���� ��,���

�����������������������$��$��������#�&

� �(��+.�������+����� (��

� �(��+.�������+����� (�� �,*-

����

����

����

����

����

����

����

����

����

����

� � � � �� �� �� �� ��

������

����

������

����

�� ����

!�� � "���

"�� �

����

��

<��������?����@�ABB�� ���&������@�=A�$!���+(���;/!'&��

0@�CBB�� ����$���%���&�(�@��=A�%����&������@��D&������@�<=&��

#�@�<=�/ �$!"�%��&�!+/�+�@�=C�� " ����

�� <�������������*�������.���=��)����B�� �

� /������������*��EL̀ �/�������

Page 86: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� IL

� � �!��'&���+� /����%�����$�+�+"���#��%��� �� +�E�����"���

_� � :�����%�������1���

� � �1��������2������4������

_� '��������%�������1���

� � �����4������

_� <���<��������1���

Page 87: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� I�

��"" +(������%��� �������(�"%��,��

���"����$�+�+"��6�����"2��:�

���/�*�,*-

����

����

����

����

����

�����

�����

�����

�����

�����

� � � �� �� �� ��

<������� %�����

'�������

%�����

:����

����

�6��,���@�ABB�� ���&������@�=A�$!���+(���;/!'&��

0@�CBB�� ����$���%���&�(�@��=A�%����&������@��D&������@�<=&��

#�@�<=&�!+/�+�@�=C�� " �����!���+(������"@�F=B;%�����

:@=��$� "����" +(�� + � 1������"���������������������������������

Page 88: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� I7

��+"� 4�" �+�,��

���)�������-������2�(��������1�������=���

%���������<��������1����

%���2�(�����������1��=��-������:���� ��������

<���������

2�(����%������:�� ��������4����������

)�����/�������8�(���:�� ������=��/������

���������4����������

� /����/�!��/����:�� �����=��8�(�� � �

� ���������4����������

Page 89: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� I;

�!�!��"� ���+!�'� ��

��##��"��#��!/ ��&����!+/��!"���!+/����4����#�� " ���+�$" �!��

��"2��:��

$" �!����"2��:������6�+�" �+��#��!/ ��

���/�*�,*-

���

���

���

���

���

� � � �� �� �� ��

# ���$ % ���� &���$

# ���$ % ��� &���$

# ���$ % ��� &���$

# ���$ % � &���$

1

1

1

1

Page 90: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� I>

$" �!����"2��:������6�+�" �+��#����!+/��!"�

���/�*�,*-

���

���

���

���

���

� � � �� �� �� ��

����

����

���

1

1

1

Page 91: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� IA

$" �!����"2��:������6�+�" �+��#����4����#�� " ��

���/�*�,*-

���

���

���

���

���

� � � �� �� �� ��

� % ��

� % ��

� % �1

1

1

Page 92: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� ID

$" �!���%� ����#���%�/������� !4 � "'��

� ����2���+� /����%�����"���#�)!"����� 0!�&��

� �%��� +(���������� + � 1�����"��

�!���+(�����!�����!'����!�6�+�" �+��#����4!4 � "'��#���!'

$�(�(�������.�������,�� ��-

���

���

���

���

���

� ��� ��� ��� ��� ���

' % �

' % ��

' % �

���"!�����!'����"������6�+�" �+��#�"%�����4!4 � "'��#��

���!'�6����%������"2��:��

��

Page 93: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

� IE

� ���"����" +(��:�@B*

$�(�(�������.�������,�� ��-

����

����

����

� ��� ��� ��� ��� ���

�����)�����1��

<��������4����)�����1��

%������:�����1��

<��������<�����)�����1��

��4�!+/��$�:���:�@�<*

$�(�(�������.�������,�� ��-

���

���

���

���

� ��� ��� ��� ��� ���

�����)�����1��

<��������<�����)�����1��%������:�����1��

<��������4����)�����1��

�������"2��:��:@=C*

$�(�(�������.�������,�� ��-

���

����

����

����

� ��� ��� ��� ��� ���

�����)�����1��

<��������<�����)�����1��

%������:�����1��

<��������4����)�����1��

1��������?���

)��������!����-���������/������4����������

/���1��������<������8�(�4����������

Page 94: Transportation Network Topologies - NASANational Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, Virginia 23681-2199 October 2004 NASA/TM-2004-213259 Transportation

REPORT DOCUMENTATION PAGE Form ApprovedOMB No. 0704-0188

2. REPORT TYPE

Technical Memorandum 4. TITLE AND SUBTITLE

Transportation Network Topologies5a. CONTRACT NUMBER

6. AUTHOR(S)

Alexandrov, Natalia

7. PERFORMING ORGANIZATION NAME(S) AND ADDRESS(ES)

NASA Langley Research CenterHampton, VA 23681-2199

9. SPONSORING/MONITORING AGENCY NAME(S) AND ADDRESS(ES)

National Aeronautics and Space AdministrationWashington, DC 20546-0001

8. PERFORMING ORGANIZATION REPORT NUMBER

L-19047

10. SPONSOR/MONITOR'S ACRONYM(S)

NASA

13. SUPPLEMENTARY NOTESAn electronic version can be found at http://techreports.larc.nasa.gov/ltrs/ or http://ntrs.nasa.gov

12. DISTRIBUTION/AVAILABILITY STATEMENTUnclassified - UnlimitedSubject Category 66Availability: NASA CASI (301) 621-0390 Distribution: Nonstandard

19a. NAME OF RESPONSIBLE PERSON

STI Help Desk (email: [email protected])

14. ABSTRACT

The existing U.S. hub-and-spoke air transportation system is reaching saturation. Major aspects of the current system, such as capacity, safety, mobility, customer satisfaction, security, communications, and ecological effects, require improvements. The changing dynamics - increased presence of general aviation, unmanned autonomous vehicles, military aircraft in civil airspace as part of homeland defense - contributes to growing complexity of airspace. The system has proven remarkably resistant to change. NASA Langley Research Center and the National Institute of Aerospace conducted a workshop on Transportation Network Topologies on 9-10 December 2003 in Williamsburg, Virginia. The workshop aimed to examine the feasibility of traditional methods for complex system analysis and design as well as potential novel alternatives in application to transportation systems, identify state-of-the-art models and methods, conduct gap analysis, and thus to lay a foundation for establishing a focused research program in complex systems applied to air transportation.

15. SUBJECT TERMS

Transportation networks; Transportation topologies; Transportation network design; Scale-free networks; Transportation architectures

18. NUMBER OF PAGES

94

19b. TELEPHONE NUMBER (Include area code)

(301) 621-0390

a. REPORT

U

c. THIS PAGE

U

b. ABSTRACT

U

17. LIMITATION OF ABSTRACT

UU

Prescribed by ANSI Std. Z39.18Standard Form 298 (Rev. 8-98)

3. DATES COVERED (From - To)

5b. GRANT NUMBER

5c. PROGRAM ELEMENT NUMBER

5d. PROJECT NUMBER

5e. TASK NUMBER

5f. WORK UNIT NUMBER

23-090-20-15

11. SPONSOR/MONITOR'S REPORT NUMBER(S)

NASA/TM-2004-213259

16. SECURITY CLASSIFICATION OF:

The public reporting burden for this collection of information is estimated to average 1 hour per response, including the time for reviewing instructions, searching existing data sources, gathering and maintaining the data needed, and completing and reviewing the collection of information. Send comments regarding this burden estimate or any other aspect of this collection of information, including suggestions for reducing this burden, to Department of Defense, Washington Headquarters Services, Directorate for Information Operations and Reports (0704-0188), 1215 Jefferson Davis Highway, Suite 1204, Arlington, VA 22202-4302. Respondents should be aware that notwithstanding any other provision of law, no person shall be subject to any penalty for failing to comply with a collection of information if it does not display a currently valid OMB control number.PLEASE DO NOT RETURN YOUR FORM TO THE ABOVE ADDRESS.

1. REPORT DATE (DD-MM-YYYY)

10 - 200401-