[发明专利]一种考虑路段交通流相关性的控制子区划分方法

权利要求书

1.一种考虑路段交通流相关性的控制子区划分方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)将道路网络中的路段抽象为点，相邻路段之间的连接关系抽象为边，使得整个区域内的路网被抽象成一个对偶的网络拓扑结构图；

步骤2)建立道路邻接矩阵，设定道路相邻的值为1，反之为0；

步骤3)对路网进行交通分配以得到各路段的交通流量，再通过计算各路段交通流量与对应路段实际长度的比值得到各路段的拟交通流密度；

步骤4)以各路段的拟交通流密度作为参数，建立关于路段拟交通流密度的相似度模型，求取模型值：

式中，d_i表示路段i的拟交通流密度，D_ij表示路段i和路段j间拟交通流密度的相似度水平，且D_ij的值越接近1则表示两条路段的拟交通流密度越相似；

步骤5)引入路段拟交通流密度的相似度值D_ij作为路网的边权，对传统的Newman社团快速划分算法进行改进，使其能被运用于有权的交通路网，改进后算法的执行过程如下：

①首先把含有n个节点的路网视为n个社团，即每个节点为一个社团；

②定义n维矩阵E和一维数组A，其中，矩阵E的行数和列数代表网络节点数，数组A中元素的个数等同于网络节点数；

③初始时，矩阵E和数组A中的所有元素e_ij和a_i取值如下：

式中，e_ij表示节点i和节点j的边权在网络总边权中所占的比例，a_i表示与第i个社团中节点相连的边的边权在网络总边权中所占的比例；

④根据贪婪算法的原理，沿着使模块度Q增加最快的方向，依次合并两个有边连接的社团，并计算合并后的Q值增量：

ΔQ＝e_ij+e_ji-2a_ia_j＝2*(e_ij-a_ia_j)

合并后更新相应的元素e_ij；

⑤重复上一步，直至所有节点被合并成一个社团；

⑥在算法执行过程中会生成一个反应路段聚合过程的树状图，将树状图在Q值达到最大的位置处断开，得到最佳的路网划分结果。

2.根据权利要求1所述的一种考虑路段交通流相关性的控制子区划分方法，其特征在于，在所述步骤3)的交通分配过程中采用了用户均衡模型。

3.根据权利要求1所述的一种考虑路段交通流相关性的控制子区划分方法，其特征在于，在所述步骤3)中利用卫星地图软件或通过实际测量获得所需路段的长度数据。