[发明专利]一种公交地铁复合网络模型构建方法

说明书

本发明公开了一种公交地铁复合网络模型构建方法，通过综合比较复合网络在无权条件的平均聚类系数和平均路径长度和加权条件下网络的加权平均路径长度可以获得一个最优的模型参数d。其实现步骤为：首先根据双层网络模型构建公交地铁双层网络，双层网络既有网络内部节点间的连接，也有网络层间的连接。在将地铁网络复合到公交网络中的时候，我们需要处理节点映射(节点映射包含节点的融合与新建)和连边的重连，其中连边的重连受模型参数d的影响。比较不同d值条件下复合网络的参数，可以确定d的最优值。最优的模型参数d使得公交和地铁合理的衔接在一起，提高乘客的出行效率。

技术领域

本发明涉及公共交通网络技术领域，特别是一种公交地铁复合网络模型构建方法。

背景技术

城市公共交通是城市交通运输的重要组成部分，随着城市化进程的不断推进和人口的不断增加，城市公共交通的发展与城市居民日益增加的交通需求之间矛盾日益突出，这些交通问题也严重影响了城市的经济建设和城市的运行效率。近年来，我国大力推行公交优先发展战略，逐步发展成为了地面交通为主，以轨道交通为骨干的综合交通运输体系。因此，公交和地铁之间的衔接直接关系到整个公交地铁网络的运输效率。

目前基于复杂网络理论的公共交通网络研究成果很丰富，既有单层网络也有多层网络方面的研究。单层网络的研究主要是针对单一的公交网络或者地铁网络等进行研究，双层网络的研究也是将单一的公交网络抽象成基于路网的物理层和基于车流的逻辑层进行研究。这些研究没有建立一个包含公交和地铁信息的全局网络，无法对整个的公共交通网络进行分析。

已有的公交地铁复合网络构建方法在进行节点映射的时候也是将那些同时存在于某地的公交站点和地铁站合并为同一个站点，公交和地铁的衔接正是通过这些站点产生的。地铁在公共交通网络中是作为主干线路来修建的，其行驶速度高、等车时间短和运载能力强都是公交所不能比拟的。但是另一方面地铁能够到达的站点毕竟有限，主干线路之外的站点还是需要公交线路来覆盖，因此地铁和公交的结合能够使人们的出行更高效，可达性更好。公交和地铁间存在大量相互间的换乘，这种换乘不仅仅只存在于那些同时存在公交站点和地铁站点的地方，一个地铁站点会影响到其周围一定范围内的许多公交站点。如果只将公交站点和地铁站点同时存在的站点作为公交和地铁的衔接点，忽略了那些步行一段距离相互换乘的情况，这无形的减弱了一个地铁站点的覆盖范围，与实际情况存在差异。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种公交地铁复合网络模型构建方法，通过复合网络的构建，可获得以公交和地铁为主的城市公共交通的总体状况，最优的模型参数d使得公交和地铁合理的衔接在一起，提高乘客的出行效率。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种公交地铁复合网络模型构建方法，包括以下步骤：

步骤1)根据当前的公交地铁数据建立公交、地铁双层网络，一层为公交站点构成的公交网络，另一层为地铁站点构成的地铁网络；如果公交站点与地铁站点间距离小于预设的阈值d，那么这两个站点间有连边，该连边即为双层网络中网络层间的连边；

步骤2)将双层网络复合为单层的复合网络，具体如下：

将地铁网络中与公交网络有连边的地铁站点归为A类站点，其余的地铁站点归为B类站点；

将A类站点映射到公交网络中：将每个A类站点与其有连边的公交站点复合，与A类站点有连边且距离该A类站点最近的公交站点作为复合点；

将B类站点映射到公交网络中，即在公交网络中新建一个站点来代表该地铁站点；

步骤3)待所有的站点映射完成后，对复合后的站点添加连边，具体如下：映射后的地铁站点按照其在原地铁网络中的连接关系在复合网络中添加连边，在复合网络中如果同时存在两个站点既有公交连边又有地铁连边则复合为同一条连边，每个地铁站点与其预设范围内的公交站点连接；