[发明专利]一种公共设施稳定性优化方法

权利要求书

1.一种公共设施稳定性优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)从真实的GPS信息网站中获取公共设施坐标属性数据集，过滤无效数据后得到输入数据集；

(2)对输入数据集进行剪枝过滤，减少冗余计算，快速生成二维属性设施图，具体包括：

(2.1)将输入数据集V放置在一个具有两层网格L₁和L₂的二维坐标系中，其中L₁的每个网格边长为r，L₂的每个网格边长为

(2.2)对于每个设施v，在L₁中只有位于v周围3×3格子中的设施可能是v的邻居，计算v与周围3×3格子中的设施的属性距离，如果属性距离小于属性距离阈值r，则将其加入到v的邻居集合中；在L₂中与v在同一格子中的设施一定是v的邻居；

(2.3)计算所有公共设施的邻居集合E，生成二维属性设施图G；

(3)在二维属性设施图中搜索公共设施关键结构，关键结构满足两个条件：1.关键结构中的每个设施至少有k个邻居；2.关键结构是极大的，即任何包含该结构的更大结构都不能满足前一个条件；关键结构搜索过程如下：根据每个公共设施的邻居数量计算设施的关键值，该值为该公共设施可能属于的最大k值的关键结构对应的k值；关键结构表示所有关键值为k的公共设施的集合；在二维属性设施图中迭代移除关键值小于k的设施，直到没有设施可以被移除，剩余的二维属性设施图即为关键结构；

(4)在二维属性设施图上移除一个公共设施后快速维护步骤3中搜索到的关键结构：在二维属性设施图中移除设施u，并将u从u的邻居的邻居集合中移除；如果设施u的关键值是k，那么所有关键值大于k的设施，其关键值在u被移除前后不发生变化，否则采用k-顺序结构更新公共设施的关键值；

(5)在二维属性设施图上加入一个公共设施后快速维护步骤3中搜索到的关键结构：在二维属性设施图中加入设施u，生成u对应的邻居集合，并将u添加到其所有邻居的邻居集合中；如果新增的设施u的关键值的上界或下界是k，那么所有关键值大于等于k的设施，其关键值在u被添加前后不发生变化，否则采用k-顺序结构更新公共设施的关键值；

(6)根据更新后的每个公共设施的关键值，搜索相应的关键结构。

2.根据权利要求1所述的一种公共设施稳定性优化方法，其特征在于，所述步骤2中，为了确定设施的邻居集合，只需要计算每个设施在L₁中与周围3×3格子中的设施的属性距离；并且节省计算每个设施在L₂中与其所在同一格子中的设施的属性距离的时间。

3.根据权利要求1所述的一种公共设施稳定性优化方法，其特征在于，所述步骤2中，属性距离为两个设施属性向量之间的欧式距离。

4.根据权利要求1所述的一种公共设施稳定性优化方法，其特征在于，所述步骤2中，关键结构中每个设施至少有k个邻居，k值根据车流量的密度或人口密度设定，取5-15。

5.根据权利要求1所述的一种公共设施稳定性优化方法，其特征在于，所述步骤4和5中，利用修剪策略更新公共设施的关键值，过滤了若干在移除或添加设施后无需更新关键值的设施。

6.根据权利要求1所述的一种公共设施稳定性优化方法，其特征在于，所述步骤5中，设施u的关键值的上界k_up和下界k_low的计算公式如下：

k_low＝max{k：D_k(u)≥k}

k_up＝max{k：D_k-1(u)≥k}

其中，|k_low-k_up|≤1，D_k-1(u)表示u的邻居集合中，关键值大于等于k-1的邻居数量；D_k(u)表示u的邻居集合中，关键值大于等于k的邻居数量。