一种基于有向随机游走的公交网络建模方法

摘要

一种基于有向随机游走的公交网络建模方法，包括以下步骤：在二维平面上，构建公交网络的第一个站点；构建当前加入线路的一个路段，路段方向随机，且其长度由正态分布函数随机产生；确定当前路段两端各需扩展的站点个数，其中线路的站点总数服从正态分布；完成当前路段一端站点的扩展，其中扩展方向依赖于路段的当前方向和方向约束矩阵，扩展长度依赖于正态分布函数；完成当前路段另一端站点的扩展；根据网络规模，加入剩余线路。本发明可构造与实际公交网络特性相同尤其是空间特性相同的城市公交网络模型，这将有利用预测城市公交网络的演化和发展方向在此基础上进行进一步研究，有助于优化网络结构和提升网络运营效率。

主权项

一种基于有向随机游走的公交网络建模方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：在二维平面中，构建公交网络的第一个站点；步骤二：构建当前加入线路的一个路段，2.1）从现存网络中随机选择一个站点S1，并随机产生一个方向D；2.2）用正态分布normal(ν，θ)产生一个随机数dis作为路段的长度，并从S1站点开始沿方向D延伸dis个单位作为站点S2的坐标；2.3）调整S2的坐标至其最近的整数坐标位置，如果S2位置原来不存在站点，则构建新站点；如果S2与S1位置相同，则返回步骤2.2）；2.4）连接站点S1和S2，作为当前加入线路中的一个路段，确定路段的两个方向D1和D2，其中D1为由S1指向S2，D2为由S2指向S1；步骤三：用正态分布normal(μ，σ)随机产生当前加入线路的站点总数A；用均匀分布随机产生方向S2端需要扩展的站点数A1，0≤A1≤A‑2，计算S1端需要扩展的站点数A2＝A－A1－2；步骤四：在S2端进行线路扩展A1个站点，4.1）使当前路段方向baseD＝D1，扩展起始站点S＝S2；4.2）在baseD方向的基础上，用均匀分布随机产生一个概率值并根据方向约束矩阵确定扩展下一个站点的方向D；4.3）由normal(ν，θ)产生一个随机数dis作为路段长度，从S出发沿D延伸dis个单位作为当前加入站点Sadd的坐标；4.4）调整Sadd的坐标至其最临近的整数坐标位置，如果Sadd位置原来不存在站点，则新建站点，如果Sadd位置原来存在站点且已加入到当前线路，则返回4.2）；4.5）连接站点S和Sadd，更新当前路段方向baseD＝D和当前S＝Sadd；4.6）重复4.2）—4.5)，直至完成S2端的A1个站点的扩展；步骤五：依照步骤四）完成S1端的A2个站点扩展；步骤六：重复步骤二至步骤五，直到所有的线路加入到网络中。