[发明专利]一种路网对偶模型的鲁棒性确定方法及系统

说明书

本发明公开一种路网对偶模型的鲁棒性确定方法及系统，该方法包括：获取所有道路的路名、路段、社团聚集区域；将所述路名作为路名节点，获得路名空间尺度模型；将所述路段作为路段节点，获得路段空间尺度模型；将所述社团聚集区域作为社团节点，获得社团空间尺度模型；攻击获得攻击路名空间尺度模型、攻击路段空间尺度模型和攻击社团空间尺度模型；计算最大连通子图相对值、连通效率相对值、圈数率，计算鲁棒性评价指标值；根据所述鲁棒性评价指标值确定研究区域的道路的鲁棒性。通过从多空间尺度对道路的鲁棒性进行分析，提高了道路鲁棒性分析的准确度。

技术领域

本发明涉及鲁棒性分析领域，特别是涉及一种路网对偶模型的鲁棒性确定方法及系统。

背景技术

路网作为交通系统中传输及贸易往来的重要通道，也是构建城市整体网络的结构框架。随着城市的快速发展，在城市有限的成长空间内，路网内部结构的布局不够合理，日益增加的车流量及受到自然、人为因素的影响，使交通负荷趋于饱和，衍生出一系列的交通问题。

路网的内部结构很大程度决定它的运行效率，鲁棒性分析作为一种衡量城市交通受到内部或外部干扰时对环境的包容度及识别整体路网中的重要路段及路口的网络动力学分析方法。

现有技术中的路网鲁棒性分析方法，以道路名称作为依据构建道路网络模型，研究的是当某一路段崩溃时的整体道路网络运行情况，道路网络作为复杂网络，内部结构具有一定的空间异质性，从单纯根据路名这一尺度建立原始映射模型作为样本模型的鲁棒性分析方法是不够全面的，在实际的交通网络中，导致道路网络崩溃的原因有好多种，例如由于交通事故引起的局部堵塞，或由于道路施工导致某路段的封闭，又或者是由于天灾人祸导致的局部崩溃，采用单一尺度建立原始映射模型作为样本模型的鲁棒性分析方法不能完全符合实际的干扰情况，导致分析的结果准确度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高鲁棒性计算结果准确度的基于多空间尺度的路网对偶模型的鲁棒性确定方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种路网对偶模型的鲁棒性确定方法，所述确定方法包括：

确定研究区域，所述研究区域的道路构成道路网络，根据所述道路网络获取所有道路的路名、路段、社团聚集区域；

将所述路名作为路名节点，将不同所述路名的路段交叉口作为所述路名节点间的连接线，构建路名道路网络模型，获得路名空间尺度模型；

将所述路段作为路段节点，将不同所述路段之间的连接关系作为所述路段节点间的连接线，构建路段道路网络模型，获得路段空间尺度模型；

将所述社团聚集区域作为社团节点，将不同所述社团聚集区域之间的连接关系作为所述社团节点间的连接线，构建社团道路网络模型，获得社团空间尺度模型；

攻击所述路名空间尺度模型、所述路段空间尺度模型和所述社团空间尺度模型中的部分节点，获得攻击路名空间尺度模型、攻击路段空间尺度模型和攻击社团空间尺度模型；

根据所述路名空间尺度模型、所述路段空间尺度模型、所述社团空间尺度模型、所述攻击路名空间尺度模型、所述攻击路段空间尺度模型、所述攻击社团空间尺度模型计算路名最大连通子图相对值、路段最大连通子图相对值、社团最大连通子图相对值；路名连通效率相对值、路段连通效率相对值、社团连通效率相对值；路名圈数率、路段圈数率、社团圈数率；

其中，所述路名最大连通子图相对值表示所述攻击路名空间尺度模型的最大连通子图面积与所述路名空间尺度模型的最大连通子图面积的比值；所述路段最大连通子图相对值表示所述攻击路段空间尺度模型的最大连通子图面积与所述路段空间尺度模型的最大连通子图面积的比值；所述社团最大连通子图相对值表示所述攻击社团空间尺度模型的最大连通子图面积与所述社团空间尺度模型的最大连通子图面积的比值；