[发明专利]基于人流网络分析的社区公服设施评估方法和系统

权利要求书

1.一种基于人流网络分析的社区公服设施评估方法，其特征在于，包括步骤：

(1)根据实际的公共服务设施和实际的人口空间分布数据，构建理想人流网络；

(2)基于海量轨迹定位数据，构建实际人流网络；

(3)将理想人流网络与实际人流网络对比，评估社区公共服务设施的分布与人类活动匹配的状态，并利用随机指数图模型ERGM识别出关键影响因素。

2.根据权利要求1所述的一种基于人流网络分析的社区公服设施评估方法，其特征在于，步骤(1)具体包括步骤：

(1.1)以居住地或工作地点作为源u、公共服务设施作为汇v，构建一个多源多汇的理想人流网络G＝(V,E)，其中，V表示所有源节点和汇节点，E表示所有边；

(1.2)在理想人流网络中，添加一个虚拟超级源节点S和一个虚拟超级汇节点T，虚拟节点S通过边连接源节点u，虚拟节点T通过边连接汇节点v，网络中的所有流遵循S→u→v→T的路径；

(1.3)定义分配给每条边e∈E有限容量的容量函数c(e)：

其中，pop_i表示源节点i的人口规模，poi_j表示汇节点j中的POI数量，dist_ij表示源节点i和源节点j之间的距离，e_ij表示连接源节点i和汇节点j的边，c(e_ij)表示边e_ij对应的容量；

(1.4)使用最大流量算法，计算满足以下约束条件的流量函数f(e)：

满足约束条件的理想人流网络中，对于任何给定的边，两节点间的流量小于边的容量；各节点流入的数量与流出的数量相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种基于人流网络分析的社区公服设施评估方法，其特征在于，步骤(2)具体包括步骤：

将居住地或工作地点记为网格a、访问的公共服务设施记为网格b，网格a访问网格b，在a和b之间形成连接；

构建一个有向网络作为实际人流网络G_a＝(V’,E‘,W)，其中，V’表示所有网格a和网格b，E‘是所有连接网格a和网格b的边，W是E‘的权重，E‘根据网格a在一个月内访问网格b的次数计算得出。

4.根据权利要求3所述的一种基于人流网络分析的社区公服设施评估方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括步骤：

(3.1)使用分别对理想人流网络和实际人流网络之间的流量进行标准化处理，其中f_o表示所在网络任意两个网格之间的流量，f_max与f_min表示所在网络的最大值和最小值；

(3.2)通过Diff_ij＝Actual_ij-Optimal_ij计算理想人流网络和实际人流网络之间的差异，Actual_ij和Optimal_ij表示从网格i到网格j的实际流量和理想流量；

(3.3)根据理想人流网络和实际人流网络之间的差异，得到三个独立的网络，即正网络、负网络和平衡网络，分别代表实际人流流量大于、小于和接近设施理想流量的三种情况；如果正网络在整个评估区域的占比大于预设范围，则区域存在供应不足的问题；如果负网络在整个评估区域的占比大于预设范围，则区域存在供给过剩的问题；正网络和负网络在整个评估区域中交叉的区域，存在供需错配问题；

(3.4)利用随机指数图模型ERGM方法分析正网络、负网络和平衡网络三个网络的影响因素。

5.根据权利要求1所述的一种基于人流网络分析的社区公服设施评估方法，其特征在于：所述步骤(3.4)中，影响因素包括网络结构因素和节点属性因素；使用的随机指数图模型ERGM模型的公式如下：

其中，y是观测到的网络；Y是一组具有相同大小的随机图；是一个标准化常量，定义为∑_x∈Xexp{θ·g(x)}；θ是一组内生变量和外生变量，θ^T是θ的转置；g(y)是指定网络结构的网络统计向量。