一种衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度的方法技术

一种衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度的方法，包括以下步骤：步骤一：实际城市公共交通网络数据的统计和收集；步骤二：构建城市公交系统的加权有向空间网络模型；步骤三：任意选取网络的一条边e，计算该边的介数；步骤四：遍历整个网络，对每一条边计算其介数；步骤五：计算网络的基尼系数。本发明专利技术可以评价和衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度，有助于对公共交通进行更好地管控和缓解城市交通拥堵。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络科学和公共交通领域，特别是指一种衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度的方法。
技术介绍
城市公交网络是一种典型的空间网络，空间网络是一种具有空间属性的复杂网络，该网络嵌入在所处的空间中，每个节点和边都有自己的空间(地理)位置，这种空间位置的约束对网络的属性有着重要的影响。由于公共交通出行方式的多样性，人们往往不满足于步行、公交车、地铁等传统出行方式，公共自行车的加入也为人们提供了更加丰富的选择，因此目前大部分对城市公交网络的研究越来越关注与多模式的公交网络研究。然而对于多模式城市公交网络的模型如何去判定整体网络性能的好坏在目前来说仍然没有一套比较完整的评价体系。公交网络存在着流的特性，这可以体现在公交车的实时调度、公交行驶过程中由于各种因素造成的时间的延迟以及交通状况对公交车的影响。而这些因素由于时间和空间的影响而需要对其进行交通流的研究从而得到在时态以及空间特性上达到更优的效果。
技术实现思路
为了克服现有公交网络的无法有效描述交通流分布不均衡程度的不足，本专利技术提出了一种衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度的方法，可以描述在城市空间中，公交网络交通流分布的不均衡程度。本专利技术解决其技术问题所采用的技术具体步骤如下：一种衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度的方法，包括如下步骤：步骤一：实际城市公共交通网络数据的统计和收集，包括公交站点的经纬度信息，公交线路的位置和长度；步骤二：构建城市公交系统的加权有向空间网络模型，该网络模型的节点为具有经纬度信息的公交站点；两个站点如果是一条公交线路上的相邻站点，则这两个站点之间就有连边，该连边反映相应公交线路的方向，其权值为两站点之间公交线路的实际长度；步骤三：任意选取网络的一条边e，计算该边的介数其中介数Be表示网络中所有最短路径中经过边e的路径的数目；i,j表示网络中任意两个节点，Pe表示节点i,j之间的最短路径是否经过边e的标识，如果经过则Pe＝1，如果不经过则Pe＝0；步骤四：遍历整个网络，对每一条边，重复步骤三，获得每一条边的介数；步骤五：计算网络的基尼系数： G = 1 2 E 2 B ‾ Σ p Σ q | B p - B q | ]]>其中p和q分别表示网络中任意一条边，E表示网络中边的总数，Bp和Bq分别表示边p和q的介数，为所有边的平均介数，G∈[0,1]，基尼系数G表示公交网络交通流空间分布不均衡程度，当基尼系数大于等于预设阈值时表示公交网络交通流集中在少量的边，大多数边流量较小，交通流空间分布不均衡；反之，基尼系数比较小时，网络流量比较均匀地分布在每一条边，交通流空间分布比较均衡。本专利技术的有益效果为：可以评价和衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度，有助于对公共交通进行更好地管控和缓解城市交通拥堵。附图说明图1是加权有向的空间公交网络模型的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。参照图1，一种衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度的方法，包括以下步骤：步骤一：实际城市公共交通网络数据的统计和收集，包括公交站点的经纬度信息，公交线路的位置和长度；步骤二：构建城市公交系统的加权有向空间网络模型，该网络模型的节点为具有经纬度信息的公交站点；两个站点如果是一条公交线路上的相邻站点，则这两个站点之间就有连边，该连边反映相应公交线路的方向，其权值为两站点之间公交线路的实际长度。图1表示加权有向空间公交网络模型，图中有3条公交线路组成的公交路线图，不同形状线条表示不同的公交线路，箭头表示公交车的行驶方向，箭头上的数值表示权值，即公交线路的长度(km)。其中4号站点表示两条公交线路的共享站点。步骤三：任意选取网络的一条边e，计算该边的介数其中介数Be表示网络中所有最短路径中经过边e的路径的数目；i,j表示网络中任意两个节点，Pe表示节点i,j之间的最短路径是否经过边e的标识，如果经过则Pe＝1，如果不经过则Pe＝0；步骤四：遍历整个网络，对每一条边，重复步骤三，获得每一条边的介数；步骤五：计算网络的基尼系数： G = 1 2 E 2 B ‾ Σ p Σ q | B p - B q | ]]>其中p和q分别表示网络中任意一条边，E表示网络中边的总数，Bp和Bq分别表示边p和q的介数，为所有边的平均介数，G∈[0,1]，基尼系数G可以表示公交网络交通流空间分布不均衡程度，当基尼系数大于等于预设阈值时表示公交网络交通流集中在少量的边，大多数边流量较小，交通流空间分布不均衡；反之，基尼系数比较小时，网络流量比较均匀地分布在每一条边，交通流空间分布比较均衡。比如，当基尼系数为1时，所有的流量都只从一条边通过；当基尼系数为0时，那么交通流量则被平均分配到网络中的所有边。如上所述，本实施的具体实现步骤使本专利技术更加清晰。在本专利技术的精神和权利要求的保护范围内，对本专利技术作出的任何修改和改变，都落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：实际城市公共交通网络数据的统计和收集，包括公交站点的经纬度信息，公交线路的位置和长度；步骤二：构建城市公交系统的加权有向空间网络模型，该网络模型的节点为具有经纬度信息的公交站点；两个站点如果是一条公交线路上的相邻站点，则这两个站点之间就有连边，该连边反映相应公交线路的方向，其权值为两站点之间公交线路的实际长度；步骤三：任意选取网络的一条边e，计算该边的介数其中介数Be表示网络中所有最短路径中经过边e的路径的数目；i,j表示网络中任意两个节点，Pe表示节点i,j之间的最短路径是否经过边e的标识，如果经过则Pe＝1，如果不经过则Pe＝0；步骤四：遍历整个网络，对每一条边，重复步骤三，获得每一条边的介数；步骤五：计算网络的基尼系数：G=12E2B‾ΣpΣq|Bp-Bq|]]>其中p和q分别表示网络中任意一条边，E表示网络中边的总数，Bp和Bq分别表示边p和q的介数，为所有边的平均介数，G∈[0,1]，基尼系数G可以表示公交网络交通流空间分布不均衡程度，当基尼系数大于等于预设阈值时表示公交网络交通流集中在少量的边，大多数边流量较小，交通流空间分布不均衡；反之，基尼系数比较小时，网络流量比较均匀地分布在每一条边，交通流空间分布比较均衡。...

【技术特征摘要】
1.一种衡量公交网络交通流空间分布不均衡程度的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：实际城市公共交通网络数据的统计和收集，包括公交站点的经纬度信息，公交线路的位置和长度；步骤二：构建城市公交系统的加权有向空间网络模型，该网络模型的节点为具有经纬度信息的公交站点；两个站点如果是一条公交线路上的相邻站点，则这两个站点之间就有连边，该连边反映相应公交线路的方向，其权值为两站点之间公交线路的实际长度；步骤三：任意选取网络的一条边e，计算该边的介数其中介数Be表示网络中所有最短路径中经过边e的路径的数目；i,j表示网络中任意两个节点，Pe表示节点i,j之间的最短路径是否经过边e的标识，如果经过则Pe＝1，如果不经过则Pe＝0；步骤四：遍历整个网络，对每一条边，重复步骤三，获得每一条边的介数；步骤五：计算网络的基尼系数： G = 1 2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭华，程之，项旗立，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33