[发明专利]用于交通需求预测的动态空间网络构建方法

说明书

本发明提供一种用于交通需求预测的动态空间网络构建方法，涉及空间网络领域，其特征在于，包括：时间离散化，将连续的时间点，划分为不同的时间段；节点空间关系匹配，计算节点的稳定性指数S，根据各个节点空间关系的稳定情况，采取不同的匹配策略；动态空间网络建模，在每个时间划分里面，为每个节点作空间关系匹配，构建出一个动态空间网络；其中，动态空间网络还基于空间网络，并采用异构网络建模。本发明提供的一种用于交通需求预测的动态空间网络构建方法，可以更准确地反映区域(或站点)间的依赖关系，以及进行交通预测时资源调度效率高，可有效提升交通需求预测结果。

技术领域

本发明涉及空间网络领域，尤其涉及用于交通需求预测的动态空间网络构建方法。

背景技术

在智能交通系统中，有效地进行资源调度，不仅可以提升资源的利用率，还能带来良好地用户体验。特别是在摩拜单车、滴滴打车等应用系统中，资源调度的作用更加明显。因此，近几年，交通需求预测得到了人们的广泛关注。

交通需求预测有别于交通流量预测，他们之间的主要差异在于：交通需求预测中各个区域(或者站点)之间的空间网络具有不确定性；而交通流量预测中的空间网络是固定的。然而，目前所有关于交通需求预测的方法中，构建的空间网络均是固定的，即不随时间发生变化。构建静态的空间网络，不能很好地反映区域(或站点)间的依赖关系，这会对交通预测效果产生一定的影响，进而导致资源调度的效率不高。因此，构建动态空间网络是趋势所定，具有重要意义。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供用于交通需求预测的动态空间网络构建方法，该方法构建的动态空间网络，可有效提升交通需求预测结果，同时，解决了静态空间网络无法准确反映区域(或站点)间的依赖关系，以及进行交通预测时资源调度效率不高的问题。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种用于交通需求预测的动态空间网络构建方法，包括：

时间离散化，将连续的时间点，划分为不同的时间段；

节点空间关系匹配，计算节点的稳定性指数S，根据各个节点空间关系的稳定情况，采取不同的匹配策略；

动态空间网络建模，在每个时间段划分里面，为每个节点作空间关系匹配，构建出一个动态空间网络。

进一步的是，所述节点的稳定性指数S为该节点与其他节点关系的稳定性，同时，引入常量S_τ作为阈值判断节点的空间关系是否稳定，当节点的稳定性指数S大于S_τ时，其空间关系稳定；否则，其空间关系不稳定。

进一步的是，根据各个节点空间关系的稳定情况，采取所述匹配策略包括：

当空间关系稳定时，选择与该节点交互频率较高的节点作为该节点的空间关系；当空间关系不稳定时，选择与该节点相距距离为1km～2km的节点作为该节点的空间关系。

进一步的是，所述空间网络由n个节点构成的一个有向图，所述动态空间网络基于所述空间网络，同时采用异构网络建模。

进一步的是，所述异构网络为给定有向图G＝(V,E)，且其中每个节点v有一个映射函数φ(v):v→K，表示v的节点类型，有φ(v)∈K；每个边e有一个映射函数e→Γ，表示e的边类型，有所述异构网络的节点类型或者边类型至少有一种类型。

进一步的是，所述节点的稳定性指数S具体计算公式为：