[發(fā)明專利]一種基于復雜網絡的公交大站快車站點推薦方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011175893.5
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112183891B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設計）人: 鄔群勇;萬云鵬
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學俊

1.一種基于復雜網絡的公交大站快車站點推薦方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：基于公交客流OD數(shù)據(jù)和公交線網數(shù)據(jù)提取出公交線路每個站點的上行和下行公交客流集散量；

步驟S2：基于公交客流OD數(shù)據(jù)，構建有向加權的公交網絡模型；采用帶權重的PageRank算法計算每個公交站點的重要性程度值；

步驟S3：基于出租車客流OD數(shù)據(jù)和公交線網數(shù)據(jù)，計算每個站點的潛在上車客流及潛在下車客流；將上車客流和下車客流相加，作為每個站點的潛在客流集散量；

步驟S4：將站點的公交客流集散量、重要性程度值及潛在客流集散量分別標準化，利用層次分析法計算各指標的權重，將標準化后的指標加權求和得到綜合評分；

步驟S5：基于綜合評分，結合大站快車站點設置的理念，得到最終的大站快車線路的站點組合；

步驟S1中所述提取出公交線路每個站點的上行和下行公交客流集散量的具體內容為：

步驟S11：按照公交線路數(shù)據(jù)，提取上行或下行的公交站點集{s₁,s₂,...,s_i,...,s_n}，s_i為上行或下行方向的第i個公交站點；

步驟S12：結合公交客流OD數(shù)據(jù)，計算出每條公交客流OD數(shù)據(jù)的出行方向上行或下行；

DRCT_OD＝index(s_D)-index(s_O)

其中，index(s_O)為公交線路站點上行方向順序表的乘客出發(fā)站點O點的索引值，index(s_D)為公交線路站點上行方向順序表的乘客目的站點D點的索引值；DRCT_OD為客流OD的出行方向，DRCT_OD大于0為上行，DRCT_OD小于0為下行；

步驟S13：根據(jù)計算得到的客流OD方向將客流OD分為上行OD和下行OD，基于客流上行OD和下行OD計算每個站點s_i在上行或下行方向的上車和下車人次之和，即為各站點的公交客流集散量；

其中，為上行或下行站點s_i的客流集散量，為上行或下行站點s_i上車人數(shù)總和，為上行或下行站點s_i下車人數(shù)總和；

所述步驟S2具體包括以下步驟：

步驟S21：設公交站點數(shù)為N，構建一個N行N列的公交復雜網絡客流矩陣M；遍歷公交客流OD數(shù)據(jù)，統(tǒng)計每個站點對s_i與s_j之間是否存在公交客流，若有，將其客流數(shù)量賦值給公交復雜網絡客流矩陣M中的S(i,j)；無客流則S(i,j)為0；

其中，i,j的取值范圍為[1,N]；

步驟S22：計算公交復雜網絡客流矩陣M的概率轉移矩陣T，即公交復雜網絡客流矩陣M的每一個元素除以該元素所在行的所有非零元素的和；將無客流流出的站點所對應行的所有元素賦值為1/N；

步驟S23：為每個公交站點s_i賦予初始的PageRank值V_i(0)，并滿足迭代計算每個公交站點s_i的PageRank值V_i，計算公式為:

迭代的停止條件為：

最終即得到所有公交站點的重要性程度值，其中公交站點s_i的重要性程度值為V_i；

其中，V_i(k)為第k次迭代公交站點s_i的PageRank值；c為阻尼系數(shù)，取0.85；公交站點s_j為公交站點s_i的鏈入站點，即乘客通過乘坐公交從s_j到達s_i；

所述步驟S4具體包括以下步驟：

步驟S41：對步驟S1、S2、S3中得到的站點公交客流集散量、重要性程度值及潛在客流集散量分別進行離差標準化，值均映射到[0,1]之間，公式如下：

其中，x_n為x標準化后的值；Min和Max依次為所有公交站點單個指標中的最小值和最大值；

步驟S42：采用層次分析法確定各指標的權重；

構建多因素大站快車站點推薦的層次結構模型；所述層次結構模型分為三層，分別為目標層、準則層和方案層；首先確定目標層的總目標為推薦合適的大站快車站點組合，確定準則層的因素為步驟S1、S2、S3中得到的站點公交客流集散量、重要性程度值及潛在客流集散量，確定方案層為所有公交站點的組合；

多因素大站快車站點推薦的準則層有三個指標，根據(jù)各個指標之間的相互關系按照9段標度法構造成對比較矩陣；

矩陣元素a_pq表示第p個因素相對于第q個因素的比較結果，p＝1…3，q＝1…3；對成對比較矩陣計算最大特征值及對應的特征向量進行一致性檢驗；若不滿足一致性檢驗，判斷成對比較矩陣中的值是否存在錯誤，若存在錯誤，修正后再次進行一致性檢驗；若不存在錯誤，則對成對比較矩陣中的值進行微調，使成對比較矩陣滿足一致性，如果一次修正仍不能通過一致性檢驗，再次執(zhí)行這個過程，直到成對比較矩陣滿足一致性檢驗條件；在成對比較矩陣滿足一致性檢驗的條件下，最大特征值對應的特征向量即為各因素的權重，至此得到各指標的權重為W＝{w₁,w₂,w₃}；

步驟S43：每個站點的綜合評分G＝{g₁，g₂，...，g_n}；

由標準化后的指標加權求和得到，公式如下：

式中，g_i表示i個公交站點的綜合評分；n表示指標的個數(shù)；

w_e表示第e個指標的權重；q_e(i)表示第i個公交站點的第e個標準化后的指標值。