[发明专利]一种基于Louvain算法的交通小区划分系统

摘要

一种基于Louvain算法的交通小区划分系统，包括：建筑空间拓扑关系判别模块、建筑群分割道路等级计算模块、建筑群拓扑距离计算模块、复杂网络边权值计算模块、Louvain算法执行模块、小区划分结果展示模块。本发明提供的交通小区划分系统通过在城市公交系统中，对交通小区划分的因素进行分析，来降低交通系统的复杂性。本发明以城市建筑群为最小划分单元，探讨城市建筑群网的抽象方法，设计网络结构参数计算方法，构建了以建筑群为节点的复杂网络，基于该网络将交通属性类似的建筑群划分为同一交通小区。交通小区的划分结果会影响交通需求分析和预测等工作的准确性，对交通小区的划分和优化在确保交通规划方案的可行性与准确性方面有重要意义。

主权项

1.一种基于Louvain算法的交通小区划分系统，其特征在于：包括，建筑空间拓扑关系判别模块、建筑群分割道路等级计算模块、建筑群拓扑距离计算模块、复杂网络边权值计算模块、Louvain算法执行模块和小区划分结果展示模块；建筑空间拓扑关系判别模块：在获取初始建筑群数据后，进行预处理，预处理过程为根据建筑群的物理距离、大路分割、建筑群遮挡因素生成初始建筑群空间拓扑关系数据，为建筑群道路等级计算模块和建筑群拓扑距离计算模块做数据准备；建筑群分割道路等级计算模块：根据生成的初始建筑群空间拓扑关系数据和路网数据，通过矢量判别获取建筑群之间的分割道路，获取最高的道路等级作为最终的道路等级，生成建筑群分隔道路等级数据以供复杂网络边权值计算模块调用；建筑群拓扑距离计算模块：根据生成的初始建筑群空间拓扑关系数据，通过计算空间方向相似度获取每两个建筑群之前的拓扑距离，该拓扑距离代表了建筑群之间的相似关系，根据拓扑距离生成建筑群拓扑距离数据；复杂网络边权值计算模块：根据建筑群分割道路等级数据和建筑群拓扑距离数据，对建筑群复杂网络的连边进行权值赋值，形成权值矩阵，生成复杂网络权值矩阵数据；Louvain算法执行模块：根据复杂网络权值矩阵数据，采用Louvain算法进行交通小区划分，通过设定的模块度函数，反复寻找使得模块度最大时的划分方法，最终利用复杂网络权值矩阵数据将建筑群归类为不同的交通小区；小区划分结果展示模块：将得到的不同的交通小区进行可视化展示和标注。