[发明专利]公交网络拓扑属性与空间属性的分析方法

权利要求书

1.一种公交网络拓扑属性与空间属性的分析方法，其特征在于，包括：

获取目标城市的原始数据，所述原始数据包括公交站点和公交线路；

根据原始数据建立复杂网络模型；

基于复杂网络模型建立分析体系；

采用分析体系对待考察的复杂网络模型进行分析，得到分析结果；

所述分析体系包括网络主要统计指标、网络类型判定指标、网络内部联系特征指标以及网络空间结构特征指标；

所述网络主要统计指标包括密度、平均度值、平均路径长度、平均聚类系数、点度中心势和中介中心势；

所述网络类型判定指标包括小世界特征和无标度特征；

所述网络内部联系特征指标包括节点对距离分布规律；

所述网络空间结构特征指标包括K-核空间分布规律和节点度值空间分布规律；

所述密度ρ的计算公式如下：

式中，m为复杂网络模型中的边数，n为复杂网络模型中的节点数；

所述平均度值＜k＞的计算公式如下：

式中，k_i为节点i的节点度值，指复杂网络模型中与节点i直接相连的边数；

所述平均路径长度l的计算公式如下：

式中，d_ij为节点i和节点j间的最短距离；

所述平均聚类系数C的计算公式如下：

式中，e_i为节点i之所有相邻节点之间实际存在的边数；

所述点度中心势C_AD的计算公式如下：

式中，C_ADmax为复杂网络模型中所有节点度值的最大值，C_ADi为在绝对点度中心度方式计量方式下取得的节点i的度值；

所述中介中心势C_B的计算公式如下：

式中，C_RBmax为复杂网络模型中所有节点中介中心度的最大值，C_RBi为节点i的中介中心度。

2.根据权利要求1所述公交网络拓扑属性与空间属性的分析方法，其特征在于，所述根据原始数据建立复杂网络模型具体包括：

依照P-空间规则，定义公交站点为节点，同一公交线路中的公交站点之间存在连线，定义所述连线为边，建立所述复杂网络模型。

3.根据权利要求1所述公交网络拓扑属性与空间属性的分析方法，其特征在于，

所述无标度特征采用度值分布函数P(k)表征；度值分布函数P(k)表示任意选取节点，其节点度值为k的概率；

所述小世界特征运用小世界商Q对复杂网络模型进行判定；如果Q大于1，表明复杂网络模型具备小世界特征，Q值越大，表明小世界特征越显著，其中

Q＝(C_actual/l_actual)÷(C_random/l_random) (7)

式中，C_actual为待考察的复杂网络模型的平均聚类系数，l_actual为待考察的复杂网络模型的平均路径长度，C_random为与待考察的复杂网络模型中节点数和边数相同的随机网络的平均聚类系数，l_random为与待考察的复杂网络模型中节点数和边数相同的随机网络的平均路径长度。

4.根据权利要求1所述公交网络拓扑属性与空间属性的分析方法，其特征在于，

所述节点对距离分布规律采用以下方法获得：

用节点i和节点j间的最短距离d_ij表征站点间通勤需要的换乘次数，所述换乘次数为d_ij-1；

对复杂网络模型中所有节点之间的距离分布概率和累积分布概率进行统计，以获得所述节点对距离分布规律。

5.根据权利要求1所述公交网络拓扑属性与空间属性的分析方法，其特征在于，

所述K-核空间分布规律采用以下方法获得：

移除所有k_i＝1的节点；

进行迭代，移除所有k_i’＝t(t＝1,2,3,……)的节点；如果在进行k_i’＝t的节点移除步骤时，出现新的节点度值低于t，则移除该新节点；

当移除完所有节点后得到t_max，根据在t_max迭代中移除的节点得到K-核空间分布规律；

所述节点度值空间分布规律采用节点度值k_i表征，节点度值k_i指复杂网络模型中与节点i直接相连的边数。