[发明专利]一种基于里奇曲率用于公交线网优化的评估方法

权利要求书

1.一种基于里奇曲率用于公交线网优化的评估方法，其特征在于：所述评估方法包括如下步骤，

S1、输入待优化的网络和出行需求大数据；

S2、分别计算全样本和采集样本中每两个站点之间的里奇曲率，直到所有站点之间的里奇曲率全部计算完成；步骤S2包括，

S21、在待优化网络中，任意取两个站点v(m)和v(n)，计算该两个站点v(m)和v(n)之间的距离Dmn；在待优化网络中分别寻找该两个站点v(m)和v(n)的邻居节点集合Δ(m)和Δ(n)；若该两个站点v(m)和v(n)直接相连，则将站点v(m)和v(n)分别从其相应的邻居节点集合Δ(m)和Δ(n)中去除；若某邻居节点在从站点v(m)到站点v(n)的路径上，则将该邻居节点去除；

其中，v(m)∈V，v(n)∈V，(1≤m,n≤N)；

S22、在邻居节点集合Δ(n)和Δ(m)中分别挑选出一个节点δⁿ(i)和δ^m(j)，循环计算两个节点δⁿ(i)和δ^m(j)之间的出行量f_ij和最短出行成本d_ij，直到邻居节点集合Δ(m)和Δ(n)中每个节点都配对完成计算；

S23、计算两个站点v(m)和v(n)之间的里奇曲率；

S24、循环执行步骤S21至步骤S23，直到所有站点或采样站点之间的里奇曲率全部计算完成；

S3、根据计算获取的里奇曲率和站点间流量，评估需要优化的站点对。

2.根据权利要求1所述的基于里奇曲率用于公交线网优化的评估方法，其特征在于：步骤S1包括，

S11、输入已预处理的待优化网络；该待优化网络包括站点集合V＝{v(1)，v(2)，…v(N)}和线路集合E＝{e(1)，e(2)，…e(M)}，各所述线路为一系列站点的顺序集合；

其中，N为站点总数量；M为线路总数量；

S12、输入已预处理的出行需求大数据；所述出行需求大数据包括公交刷卡数据、GPS定位数据和手机基站定位数据。

3.根据权利要求1所述的基于里奇曲率用于公交线网优化的评估方法，其特征在于：所述两个节点δⁿ(i)和δ^m(j)之间的出行量，以人为单位计数；所述两个节点δⁿ(i)和δ^m(j)之间的最短出行成本为从节点δⁿ(i)到节点δ^m(j)的最短网络加权距离。

4.根据权利要求3所述的基于里奇曲率用于公交线网优化的评估方法，其特征在于：所述两个站点v(m)和v(n)之间的里奇曲率，通过如下公式计算获取，

其中，C(m,n)表示两个站点v(m)和v(n)之间的里奇曲率；Fmn＝∑i∑jf_ij为两个站点v(m)和v(n)相应的邻居节点集合Δ(m)和Δ(n)之间流通的带方向的出行总流量；Dmn为两个站点v(m)和v(n)之间的距离；f_ij和d_ij分别为两个邻域内节点δⁿ(i)和δ^m(j)之间的出行量和最短出行成本。

5.根据权利要求4所述的基于里奇曲率用于公交线网优化的评估方法，其特征在于：步骤S3中具体包括，

S31、选取里奇曲率小于第一设定阈值的两个站点v(m)和v(n)，说明该两个站点 之间通路吸引力优于周围邻域的其他通路的吸引力；

S32、判断该两个站点v(m)和v(n)之间出行流量T_mn是否小于第二设定阈值或大于第三设定阈值；若小于第二设定阈值，则说明这两站点v(m)和v(n)之间的路段可以起到枢纽作用但在实际中并没有发挥价值，因此需要查看该路段是否本身需求就小，或者查看其发车排班时间是否可优化；若大于第三设定阈值，则说明这两站点v(m)和v(n)之间的通路吸引力和实际承载压力都大，需要开发分流的新路线；

S33、选取里奇曲率大于第四设定阈值的两个站点v(m)和v(n)，说明两个站点之间通路吸引力不优于周围邻域的其他通路的吸引力；

S34、判断该两个站点v(m)和v(n)之间出行流量T_mn是否小于第二设定阈值或大于第三设定阈值；若小于第二设定阈值，则无需关注；若大于第三设定阈值，则表示该两个站点v(m)和v(n)之间的通路吸引力不优于其周围的其他通路的吸引力，但实际承载压力却较大，则需要开发分流的新路线；

S35、重复步骤S31至S34，直到所有的里奇曲率小于第一设定阈值或大于第四设定阈值的站点对全部评估完毕。