[发明专利]一种基于复杂网络理论的城市交通流量网络分析方法

说明书

本发明提供一种基于复杂网络理论的城市交通流量网络分析方法，其步骤如下：A：对城市交通数据及车辆轨迹数据预处理；B:将城市进行区域划分，抽取车辆轨迹的起始点O和终止点D，统计区域间的交通流量，从而构建城市交通流量网络；C：对城市交通流量网络的拓扑结构和流量特征参数进行计算；D：城市交通流量网络中结构特征和流量特征参数的统计分布计算及特征量之间的相关性分析。本发明运用实证交通数据，从复杂网络的视角提供了从城市整体层面的对交通需求和交通流量的视角，理解城市居民交通出行需求特征，对于未来城市交通运行状态的调控以及城市公共交通运行的规划管理提供方法支撑。

技术领域

本发明提出一种基于复杂网络理论的城市交通流量网络分析方法，它涉及一种基于复杂网络理论的城市交通流建模及分析方法，属于网络科学与交通科学的交叉技术领域。

背景技术

城市是居民居住、工作、接受教育、休闲娱乐以及进行其他日常活动的场所，在其规划和发展过程中形成了不同的空间结构和功能区域，以满足城市居民的不同生活需求。为了满足各种出行目的，居民会在不同的时间、不同的地点产生不同的出行行为，从而产生多样的城市交通需求。城市化进程的加快和居民生活水平的提高使得我国居民的机动车保有量激增；与此同时，由于城市规模有限，城市道路建设的速度远远不及城市机动车数量增加的速度，带来了一系列城市交通问题：其中最为严重的交通拥堵已经成为从小城镇到大都市都普遍存在的典型的“城市病”，造成极大的经济损失、环境污染和安全隐患。城市道路交通问题日益突出的根本原因在于居民大量的机动车出行交通需求与城市交通系统道路资源供给能力之间的不平衡不匹配。在城市道路供应能力不能快速提升的情况下，研究城市交通需求的特性，理解能够反映居民出行需求的城市交通流量分布，从而支撑制定具有针对性的交通政策、采取加强引导和管控等措施，充分、合理利用现有城市道路资源并有效缓解城市交通拥堵等问题。同时，现代通信技术的发展和智能移动设备的普及，使得多源实证交通大数据的获取得以实现：手机信令数据、手机应用端导航数据和轨迹数据、浮动车GPS轨迹数据和速度数据等；计算机技术与交通领域等多学科交叉的发展趋势使得基于数据驱动的城市交通运行系统研究分析成为可能，为研究分析反映城市交通需求的交通流量提供数据和技术支撑。