[发明专利]一种基于复杂网络的公交大站快车站点推荐方法

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1.一种基于复杂网络的公交大站快车站点推荐方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：基于公交客流OD数据和公交线网数据提取出公交线路每个站点的上行和下行公交客流集散量；

步骤S2：基于公交客流OD数据，构建有向加权的公交网络模型；采用带权重的PageRank算法计算每个公交站点的重要性程度值；

步骤S3：基于出租车客流OD数据和公交线网数据，计算每个站点的潜在上车客流及潜在下车客流；将上车客流和下车客流相加，作为每个站点的潜在客流集散量；

步骤S4：将站点的公交客流集散量、重要性程度值及潜在客流集散量分别标准化，利用层次分析法计算各指标的权重，将标准化后的指标加权求和得到综合评分；

步骤S5：基于综合评分，结合大站快车站点设置的理念，得到最终的大站快车线路的站点组合；

步骤S1中所述提取出公交线路每个站点的上行和下行公交客流集散量的具体内容为：

步骤S11：按照公交线路数据，提取上行或下行的公交站点集{s₁,s₂,...,s_i,...,s_n}，s_i为上行或下行方向的第i个公交站点；

步骤S12：结合公交客流OD数据，计算出每条公交客流OD数据的出行方向上行或下行；

DRCT_OD＝index(s_D)-index(s_O)

其中，index(s_O)为公交线路站点上行方向顺序表的乘客出发站点O点的索引值，index(s_D)为公交线路站点上行方向顺序表的乘客目的站点D点的索引值；DRCT_OD为客流OD的出行方向，DRCT_OD大于0为上行，DRCT_OD小于0为下行；

步骤S13：根据计算得到的客流OD方向将客流OD分为上行OD和下行OD，基于客流上行OD和下行OD计算每个站点s_i在上行或下行方向的上车和下车人次之和，即为各站点的公交客流集散量；

其中，为上行或下行站点s_i的客流集散量，为上行或下行站点s_i上车人数总和，为上行或下行站点s_i下车人数总和；

所述步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：设公交站点数为N，构建一个N行N列的公交复杂网络客流矩阵M；遍历公交客流OD数据，统计每个站点对s_i与s_j之间是否存在公交客流，若有，将其客流数量赋值给公交复杂网络客流矩阵M中的S(i,j)；无客流则S(i,j)为0；

其中，i,j的取值范围为[1,N]；

步骤S22：计算公交复杂网络客流矩阵M的概率转移矩阵T，即公交复杂网络客流矩阵M的每一个元素除以该元素所在行的所有非零元素的和；将无客流流出的站点所对应行的所有元素赋值为1/N；

步骤S23：为每个公交站点s_i赋予初始的PageRank值V_i(0)，并满足迭代计算每个公交站点s_i的PageRank值V_i，计算公式为:

迭代的停止条件为：

最终即得到所有公交站点的重要性程度值，其中公交站点s_i的重要性程度值为V_i；

其中，V_i(k)为第k次迭代公交站点s_i的PageRank值；c为阻尼系数，取0.85；公交站点s_j为公交站点s_i的链入站点，即乘客通过乘坐公交从s_j到达s_i；

所述步骤S4具体包括以下步骤：

步骤S41：对步骤S1、S2、S3中得到的站点公交客流集散量、重要性程度值及潜在客流集散量分别进行离差标准化，值均映射到[0,1]之间，公式如下：

其中，x_n为x标准化后的值；Min和Max依次为所有公交站点单个指标中的最小值和最大值；

步骤S42：采用层次分析法确定各指标的权重；

构建多因素大站快车站点推荐的层次结构模型；所述层次结构模型分为三层，分别为目标层、准则层和方案层；首先确定目标层的总目标为推荐合适的大站快车站点组合，确定准则层的因素为步骤S1、S2、S3中得到的站点公交客流集散量、重要性程度值及潜在客流集散量，确定方案层为所有公交站点的组合；

多因素大站快车站点推荐的准则层有三个指标，根据各个指标之间的相互关系按照9段标度法构造成对比较矩阵；

矩阵元素a_pq表示第p个因素相对于第q个因素的比较结果，p＝1…3，q＝1…3；对成对比较矩阵计算最大特征值及对应的特征向量进行一致性检验；若不满足一致性检验，判断成对比较矩阵中的值是否存在错误，若存在错误，修正后再次进行一致性检验；若不存在错误，则对成对比较矩阵中的值进行微调，使成对比较矩阵满足一致性，如果一次修正仍不能通过一致性检验，再次执行这个过程，直到成对比较矩阵满足一致性检验条件；在成对比较矩阵满足一致性检验的条件下，最大特征值对应的特征向量即为各因素的权重，至此得到各指标的权重为W＝{w₁,w₂,w₃}；

步骤S43：每个站点的综合评分G＝{g₁，g₂，...，g_n}；

由标准化后的指标加权求和得到，公式如下：

式中，g_i表示i个公交站点的综合评分；n表示指标的个数；

w_e表示第e个指标的权重；q_e(i)表示第i个公交站点的第e个标准化后的指标值。