[发明专利]一种基于里奇曲率的地铁网络脆弱线路识别方法

权利要求书

1.一种基于里奇曲率的地铁网络脆弱线路识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，基于地铁线数据和站点客流量数据，建立地铁网络，并将客流量作为权重赋给站点；

步骤2，计算地铁网络中线路的里奇曲率值；

步骤3，依据里奇曲率值由负到正的顺序对线路进行排序，依次移除地铁网络中的线路，计算最大连通子图相对大小的变化，以此识别脆弱线路；

步骤2中所述的线路的里奇曲率值的计算公式为：表示相邻站点S与站点T之间的线路的里奇曲率值，m_S表示待传入S站点的客流量在S站点相邻站点间的分布，m_T则表示将要通过线路传向与T站点相邻的其他站点的客流量分布，W₁(m_S,m_T)表示需要计算待传入客流量分布与待转出客流量两个客流分布之间的最优传输距离，d(S，T)表示地铁网络中站点S到站点T之间的最短路径长度，相邻站点之间的d(S，T)为1，步骤2包括以下步骤：

步骤201：归一化与站点S相邻的各站点的实际客流量分布，W_S表示与站点S相邻的其他站点的权重之和，W_Si表示与站点S相邻的站点Si的权重值，则归一化公式为W_Si/W_S，归一化后的客流量分布即为m_S；

步骤202：归一化与站点T相邻的各站点的实际客流量分布，W_T表示与站点T相邻的其他站点的权重之和，W_Ti表示与站点T相邻的站点T_i的权重值，则归一化公式为W_Ti/W_T，归一化后的客流量分布即为m_T；

步骤203：计算网络中线路的里奇曲率值

步骤204：重复步骤201至步骤203，得到地铁网络中每条边即每条线路e的里奇曲率值Ric_O(e)。

2.根据权利要求1所述的地铁网络脆弱线路识别方法，其特征在于，步骤3中所述的最大连通子图相对大小是指网络中最大连通子图所拥有的节点数与原始网络中节点个数的比值LCC，步骤3具体包括以下步骤：

步骤301：依据里奇曲率值由负到正的顺序对线路进行排序；

步骤302：依次移除地铁网络中的线路，计算最大连通子图相对大小的变化LCC；

步骤303：设定阈值δ，将最大连通子图相对大小LCC与阈值δ进行比较，若低于阈值，则提取已移除的线路集合。

3.根据权利要求1或2所述的地铁网络脆弱线路识别方法，其特征在于，所述的站点客流量数据是指根据地铁刷卡数据的入站及出站信息转换成站点上的客流量特征；步骤1中包含以下步骤：

步骤101：以实际站点为节点，以连接两个相邻站点之间的线路为边构建地铁网络；

步骤102：统计地铁刷卡数据中各站点的出现频次，即统计每个站点的总客流量；

步骤103：将站点的总客流量除以站点的节点度作为站点的权重。