[發明專利]一種城市公共交通系統脆弱性評估方法

在審

• 申請號: 202010819720.6
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111950155A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 陳辰;王淑良;顧喜豐
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F16/951;G06F16/9537;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種城市公共交通網絡脆弱性評估方法,其特征在于，包括以下步驟：

S1：首先利用公交網站Web端JavaScript API接口獲取數據進行處理，獲取城市公共交通站點線路信息。

S2：利用space L的方法對公共交通系統建模，并將站點線路信息作為屬性賦予給節點。

S3：根據災害事件的不同特點，對災害事件進行分析建模。

S4：提出一種新的公共交通網絡脆弱性指標，表示網絡災后的性能變化。

S5：模擬不同災害事件下公共交通網絡脆弱性，進行仿真驗證，觀察記錄仿真過程中網絡模型的脆弱性指標變化，得出脆弱性評估。

2.根據權力要求1所述的一種城市公共交通網絡脆弱性評估方法，其特征在于，所述步驟S1的用公交網站Web端JavaScript API接口獲取公共交通站點線路信息具體為：

公共交通信息包括站點信息和線路信息，本文利用Python語言編寫數據爬取算法從公交網上得到公共交通信息；站點經緯度信息獲取則是基于公共交通信息，結合地圖軟件API；利用Web服務API中的Place API得到公共交通站點的經緯度信息；主要信息獲取流程為：首先讀取已獲取的站點信息數據；調用Place API，采用順序遍歷法，遍歷站點名稱得到對應站點的經緯度信息；接著修正數據，對由于站點名稱差異性存在的遺漏站點信息進行處理，并對自環及獨立線路進行刪除；最后存儲數據，對站點及對應線路信息、經緯度信息進行存儲。

3.根據權力要求1所述的一種城市公共交通網絡脆弱性評估方法，其特征在于，所述步驟S2中Space L的方法對于公共交通網絡建模規則具體為：

Space L建模方法是以自然網絡形態呈現出的網絡結構，Space L方法將公共交通網絡中的站點抽象為節點，將相鄰兩站點之間的區間；抽象為邊，當兩個車站間存在直接相連的軌道線路時，那么在拓撲結構中這兩個節點間具有一條連邊，反應兩者之間的直接相連關系。采用Space L方法構建的城市軌道交通網絡拓撲結構，反映了網絡的自然連接狀態，這種自然結構便于分析網絡最基本的特征及其形態；

軌道交通網絡用圖G＝{V,E}來表示，V＝{v_i|i＝1,2,L,N}表示節點的集合，E＝{l_ij|l_ij＝(v_i,v_j)}表示為邊的集合，N是節點的數量，當節點i和節點j直接相連的時候l_ij＝1，相反當節點i和j不直接相連l_ij＝0。

4.根據權力要求1所述的一種城市公共交通網絡脆弱性評估方法，其特征在于，所述步驟S4中的網絡脆弱性指標具體為：

假設網絡中節點i的度為k_i，則其重要度可以定義為：

對于k_i＝0的節點不做考慮，可以定義網絡結構熵為：

為消除節點數目N對S_E的影響，對網絡結構熵進行歸一化，定義為網絡的標準結構熵。

5.根據權力要求1所述的一種城市公共交通系統脆弱性評估方法，其特征在于，所述步驟S5中的脆弱性模擬仿真具體為：

從四種不同的災害情形來分析城市公共交通網絡的脆弱性，分別為對最大節點度、最高節點介數、最大局部中心值和最高k-shell值的站點蓄意攻擊來模擬城市公共交通遭受攻擊的情景，來評估和對比在不同災害情形下網絡標準結構熵的變化，找出網絡中的關鍵節點，從而進行重點保護。