[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

说明书

本发明公开了一种基于人流网络分析的社区公服设施评估方法和系统，其采用了最大流算法和网络统计分析相结合的方法，根据社区公共服务设施和人口分布，构建理想人流网络，其是基于现状设施分布下，使得设施的服务能力得到最大的人流最优解，并将其与根据海量轨迹定位数据构建的实际人流网络进行对比，测度社区公共设施布局存在的供需不平衡问题，识别导致社区供需错配的关键影响因素。本发明从居民时空行为需求视角评估现有社区公共服务设施的布局问题，能够为社区公共设施的精准化配置和布局优化提供科学依据。

技术领域

本发明涉及计算机数据处理技术领域，尤其涉及一种基于人流网络分析的社区公服设施评估方法和系统。

背景技术

社区生活圈是居民日常活动所需各项公共服务设施及其服务范围所构成的空间集合，社区生活圈规划的核心目标是突破传统标准化的配置方式，通过公共服务设施的精准化配置实现供需平衡。目前公共服务设施评估方法主要从空间可达性和空间公平性两方面来评价公共服务的服务范围以及人们获得公共服务的机会和能力。

(1)空间可达性评价：利用最小距离模型法、比例模型法、引力模型法、两步移动搜寻法等可达性评价方法，利用基于距离统一划定的服务半径，对供需匹配关系进行评价。未考虑不同类型居民的差异化需求，不能反设施供给与居民需求的匹配情况。

(2)空间公平性评价：以空间可达性为方法基础，利用洛佩兹曲线等方法，在考虑人口社会经济属性的基础上，评价设施分布的空间公平性和服务均等性，特别关注弱势群体获取医疗、教育、绿地公共服务设施或空间等的机会和能力。从静态视角出发，忽视了居民时空行为特征，不能反映不同群体使用设施的实际情况和动态需求。

上述方法可以测度人们潜在获得服务的机会的公平性和平等性，但它们并没有考虑人们的实际行为需求，不能有效识别公共服务设施供需错配的问题。

发明内容

技术目的：针对上述技术问题，本发明公开了一种基于人流网络分析的社区公服设施评估方法和系统，从人的流动性角度去评估社区现有公共服务设施分布是否可理，充分考虑了人们的实际行为需求，能够有效识别公共服务设施供需错配的问题。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

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。

作为优选，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)：