CN115169795A - 站点重要性评估方法及装置 - Google Patents

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CN115169795A CN202210618020.XA CN202210618020A CN115169795A CN 115169795 A CN115169795 A CN 115169795A CN 202210618020 A CN202210618020 A CN 202210618020A CN 115169795 A CN115169795 A CN 115169795A
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高超
王震
蒋世洪
李向华
李学龙
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Northwestern Polytechnical University
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
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Abstract

本发明公开了站点重要性评估方法及装置，属于交通网络和传播动力学技术领域。解决现有评估站点重要性未能充分体现运营线路，存在基于最短路径使用网络拓扑结构全局信息，导致计算远处站点对站点重要程度的影响相对耗时的问题。该方法包括：根据公交网络和地铁网络构建公交‑地铁双层网络，节点网络，线路网络和二部图网络；根据社团挖掘算法确定节点网络的社团结构以及社团中心节点，形成增强型节点网络；基于增强型节点网络确定每个第二节点的初步重要性，基于线路网络确定每个第三节点的初步重要性；根据二部图网络、每个第二节点的初步重要性和每个第三节点的初步重要性，确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性。

Description

站点重要性评估方法及装置
技术领域
本发明属于交通网络和传播动力学技术领域，更具体的站点重要性评估方法及装置。
背景技术
由于社会经济和城市建设持续发展，为城市居民日常通勤提供便捷服务的城市公共交通愈发多样，它以地铁、公交为主要服务方式，并把自行车、出租车作为辅助和补充。其中，地铁因其环境友好、方便快捷、价格低廉等优点，已成为基础性交通设施。公交也以客运量大、客运效率高、覆盖面积广等优点成为了重要出行选择。自行车和出租车则是兼有私人交通和公共交通的个性化交通出行方式，不具备固定的停靠点。在城市公共交通的日常运营中，部分地铁站点或公交站点在遭受极端天气、交通事故后可能引发大范围交通阻塞，导致交通系统结构连通性与网络效率下降，已成为制约城市公共交通正常运营的关键因素。同时，城市公共交通系统存在不平衡发展现象，部分地铁站、公交站承载了城市公共交通系统的大部分运量。为避免站点故障大幅降低出行效率，显著破坏网络结构，需要掌握城市公共交通网络站点重要程度，以此为交通管理者提供决策支持。例如，为重要站点配置更多资源，提高城市公共交通抗毁性；将重要站点设为新建线路的换乘站，优化交通网络结构。
地铁和公交是居民日常出行的两种主要交通方式，在提高城市交通效率方面发挥着互补作用。它们在城市公共交通系统中并非彼此孤立，而是通过一些换乘站点相互连接，共同满足居民日常出行需求，有效提升了城市公共交通系统运输效率。事实上，城市公共交通系统应当被看作是相互耦合的多层网络。由于在多层网络中，单个网络往往受其它网络作用，所以单个网络中的节点故障不仅会影响自身，还会影响多层网络中其它网络的结构和功能。因此，基于单一网络视角难以探测城市公共交通系统的整体特征。此外，在城市轨道交通的日常运营中，管理者经常会因为某条运营线路上的某处故障(如站点发生火灾，某路段发生电力故障)而停止运行整条运营线路，以尽可能降低后续危害。同时，在城市公交中，不仅公交站点在面临诸如恐怖袭击、地震或因施工而造成道路永久封闭时会暂停服务，而且部分路线会因日常营运调整、工人罢工或道路暂时封闭等原因不提供正常运营。换言之，站点故障和运营线路故障均是城市公共交通系统的常见现象，严重降低了交通网络的运行效率。
传统的站点重要性评估算法主要围绕网络拓扑和静态客流展开；基于网络拓扑结构的方法主要关注交通系统的网络结构属性；基于静态客流的方法则结合网络拓扑结构和客流特征共同度量站点重要性。
此外，交通工具的运行轨迹也逐渐作为探究站点重要程度的重要因素。然而，现有方法在评估站点重要性时未能充分体现运营线路的作用。此外，现有方法往往基于最短路径使用网络拓扑结构全局信息，导致计算远处站点对站点重要程度的影响相对耗时。同时，现有研究较少考虑不同运输系统间的交互关系。
综上所述，现有评估站点重要性未能充分体现运营线路，存在基于最短路径使用网络拓扑结构全局信息，导致计算远处站点对站点重要程度的影响相对耗时的问题。
发明内容
本发明实施例提供站点重要性评估方法及装置，用以解决现有评估站点重要性未能充分体现运营线路，存在基于最短路径使用网络拓扑结构全局信息，导致计算远处站点对站点重要程度的影响相对耗时的问题。
本发明实施例提供站点重要性评估方法，包括：
根据公交网络和地铁网络构建公交-地铁双层网络，根据所述公交-地铁双层网络依次构建节点网络，线路网络和二部图网络；
根据社团挖掘算法确定所述节点网络的社团结构以及社团中心节点，将所述节点网络中新增的多个所述社团中心节点连接，形成增强型节点网络；根据所述节点网络包括的第二节点的权威值和枢纽值，基于所述增强型节点网络确定每个第二节点的初步重要性；
根据线路网络包括的第三节点的权威值和枢纽值，确定每个第三节点的初步重要性；
根据二部图网络、每个第二节点的初步重要性和每个第三节点的初步重要性，确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性。
优选地，所述公交-地铁双层网络为GBM＝(VBM,EBM,PBM,XBM)，第一节点集合为VBM＝VB∪VM，第一边集合为EBM＝EB∪EM∪EI，第一节点属性集合为PBM＝PB∪PM，第一线路集合为XBM＝XB∪XM；
其中，
Figure BDA0003673671510000031
PB＝{Pi B|i∈[1,NB]}，
Figure BDA0003673671510000032
NB为公交节点；
Figure BDA0003673671510000033
Figure BDA0003673671510000034
PM＝{Pi M|i∈[1,NM]}，
Figure BDA0003673671510000035
NM为地铁节点。
优选地，通过下列公式确定社团中心节点：
Figure BDA0003673671510000036
其中，
Figure BDA0003673671510000037
表示节点网络Gn中第二节点
Figure BDA0003673671510000038
的属性，avgq表示社团cq内各第二节点属性的平均值，
Figure BDA0003673671510000039
cq表示第q个社团，C＝{c1,c2,...,cq}表示节点网络的社团结构，每个社团结构包括多个第二节点，q表示社团结构的数量。
优选地，通过下列公式确定每个第二节点的初步重要性：
Figure BDA0003673671510000041
通过下列公式确定每个第三节点的初步重要性：
Figure BDA0003673671510000042
其中，
Figure BDA0003673671510000043
Figure BDA0003673671510000044
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000045
在第t-1次迭代的枢纽值，
Figure BDA0003673671510000046
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000047
在第t次迭代的权威值，
Figure BDA0003673671510000048
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000049
在第t次迭代的枢纽值，NB+NM表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure BDA00036736715100000410
表示节点网路中的第二边
Figure BDA00036736715100000411
的第一权重；
Figure BDA00036736715100000412
Figure BDA00036736715100000413
表示第三节点
Figure BDA00036736715100000414
在第t-1次迭代的枢纽值，Nl表示线路网络包括的第三节点的总数，
Figure BDA00036736715100000415
表示第三节点
Figure BDA00036736715100000416
在第t次迭代的权威值，
Figure BDA00036736715100000417
表示第三节点
Figure BDA00036736715100000418
在第t次迭代的枢纽值，
Figure BDA00036736715100000419
表示线路网络中第三边
Figure BDA00036736715100000420
的第二权重。
优选地，通过下列公式确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性：
Figure BDA00036736715100000421
其中，
Figure BDA00036736715100000422
表示第t次迭代时第二节点
Figure BDA00036736715100000423
最终重要性，NIt-1(i)表示节点网络中第二节点
Figure BDA00036736715100000424
在第t-1次迭代的第二重要性，α∈[0,1]是平衡第二节点间连接紧密程度和相互增强关系的超参数，
Figure BDA00036736715100000425
表示二部图网络中第四边
Figure BDA00036736715100000426
的第三权重，
Figure BDA00036736715100000427
表示第t-1次迭代时第三节点
Figure BDA00036736715100000428
的第二重要性，
Figure BDA00036736715100000429
LIt-2(i)表示线路网络中第三节点
Figure BDA00036736715100000430
在第t-2次迭代的第二重要性；Nl表示线路网络中第三节点的总数，Nn＝NB+NM表示表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure BDA00036736715100000431
表示第t-1次迭代时第二节点
Figure BDA00036736715100000432
第二重要性。
本发明实施例提供站点重要性评估装置，包括：
构建单元，用于根据公交网络和地铁网络构建公交-地铁双层网络，根据所述公交-地铁双层网络依次构建节点网络，线路网络和二部图网络；
第一确定单元，用于根据社团挖掘算法确定所述节点网络的社团结构以及社团中心节点，将所述节点网络中新增的多个所述社团中心节点连接，形成增强型节点网络；根据所述节点网络包括的第二节点的权威值和枢纽值，基于所述增强型节点网络确定每个第二节点的初步重要性；
第二确定单元，用于根据线路网络包括的第三节点的权威值和枢纽值，确定每个第三节点的初步重要性；
第三确定单元，用于根据二部图网络、每个第二节点的初步重要性和每个第三节点的初步重要性，确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性。
优选地，所述公交-地铁双层网络为GBM＝(VBM,EBM,PBM,XBM)，第一节点集合为VBM＝VB∪VM，第一边集合为EBM＝EB∪EM∪EI，第一节点属性集合为PBM＝PB∪PM，第一线路集合为XBM＝XB∪XM；
其中，
Figure BDA0003673671510000051
PB＝{Pi B|i∈[1,NB]}，
Figure BDA0003673671510000052
NB为公交节点；
Figure BDA0003673671510000053
Figure BDA0003673671510000054
PM＝{Pi M|i∈[1,NM]}，
Figure BDA0003673671510000055
NM为地铁节点。
优选地，通过下列公式确定社团中心节点：
Figure BDA0003673671510000056
其中，
Figure BDA0003673671510000057
表示节点网络Gn中第二节点
Figure BDA0003673671510000058
的属性，avgq表示社团cq内各第二节点属性的平均值，
Figure BDA0003673671510000059
cq表示第q个社团，C＝{c1,c2,...,cq}表示节点网络的社团结构，每个社团结构包括多个第二节点，q表示社团结构的数量。
优选地，通过下列公式确定每个第二节点的初步重要性：
Figure BDA0003673671510000061
通过下列公式确定每个第三节点的初步重要性：
Figure BDA0003673671510000062
其中，
Figure BDA0003673671510000063
Figure BDA0003673671510000064
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000065
在第t-1次迭代的枢纽值，
Figure BDA0003673671510000066
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000067
在第t次迭代的权威值，
Figure BDA0003673671510000068
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000069
在第t次迭代的枢纽值，NB+NM表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure BDA00036736715100000610
表示节点网路中的第二边
Figure BDA00036736715100000611
的第一权重；
Figure BDA00036736715100000612
Figure BDA00036736715100000613
表示第三节点
Figure BDA00036736715100000614
在第t-1次迭代的枢纽值，Nl表示线路网络包括的第三节点的总数，
Figure BDA00036736715100000615
表示第三节点
Figure BDA00036736715100000616
在第t次迭代的权威值，
Figure BDA00036736715100000617
表示第三节点
Figure BDA00036736715100000618
在第t次迭代的枢纽值，
Figure BDA00036736715100000619
表示线路网络中第三边
Figure BDA00036736715100000620
的第二权重。
优选地，通过下列公式确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性：
Figure BDA00036736715100000621
其中，
Figure BDA00036736715100000622
表示第t次迭代时第二节点
Figure BDA00036736715100000623
最终重要性，NIt-1(i)表示节点网络中第二节点
Figure BDA00036736715100000624
在第t-1次迭代的第二重要性，α∈[0,1]是平衡第二节点间连接紧密程度和相互增强关系的超参数，
Figure BDA00036736715100000625
表示二部图网络中第四边
Figure BDA00036736715100000626
的第三权重，
Figure BDA00036736715100000627
表示第t-1次迭代时第三节点
Figure BDA00036736715100000628
的第二重要性，
Figure BDA00036736715100000629
LIt-2(i)表示线路网络中第三节点
Figure BDA00036736715100000630
在第t-2次迭代的第二重要性；Nl表示线路网络中第三节点的总数，Nn＝NB+NM表示表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure BDA00036736715100000631
表示第t-1次迭代时第二节点
Figure BDA00036736715100000632
第二重要性。
本发明实施例提供站点重要性评估方法及装置，该方法包括：根据公交网络和地铁网络构建公交-地铁双层网络，根据所述公交-地铁双层网络依次构建节点网络，线路网络和二部图网络；根据社团挖掘算法确定所述节点网络的社团结构以及社团中心节点，将所述节点网络中新增的多个所述社团中心节点连接，形成增强型节点网络；根据所述节点网络包括的第二节点的权威值和枢纽值，基于所述增强型节点网络确定每个第二节点的初步重要性；根据线路网络包括的第三节点的权威值和枢纽值，确定每个第三节点的初步重要性；根据二部图网络、每个第二节点的初步重要性和每个第三节点的初步重要性，确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性。针对现有方法较少关注不同交通系统耦合关系的问题，本发明构建了城市公共交通系统的公交-地铁双层网络，通过层间连边刻画不同交通系统的交互关系，并利用节点属性记录不同日期的历史客流总量，同时利用边属性记录途径该边的运营线路；针对现有方法较少关注运营线路的问题，本发明利用运营线路的数量刻画邻居站点间的重要性影响，并通过二部图网络刻画运营线路和站点间的相互增强关系；针对现有方法通常基于耗时的最短路径算法刻画远处节点的影响问题，本发明实施例首先基于社团挖掘技术识别网络社团结构，然后根据节点属性确定能代表社团内所有节点的社团中心节点，最后利用少量社团中心节点快速获取远处节点的重要性影响。解决了现有评估站点重要性未能充分体现运营线路，存在基于最短路径使用网络拓扑结构全局信息，导致计算远处站点对站点重要程度的影响相对耗时的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的站点重要性评估方法流程示意图；
图2a为本发明实施例提供的公交网络结构示意图；
图2b为本发明实施例提供的地铁网络结构示意图；
图2c为本发明实施例提供的公交-地铁双层网络结构示意图；
图3a为本发明实施例提供的节点网络结构示意图；
图3b为本发明实施例提供的线路网络结构示意图；
图3c为本发明实施例提供的二部图网络结构示意图；
图4为本发明实施例提供的节点网络社团划分和社团中心节点选取结构示意图；
图5为本发明实施例一提供的站点重要性评估方法流程示意图；
图6为本发明实施例一提供的站点重要性评估方法所包括的算法流程示意图；
图7为本发明实施例提供的站点重要性评估装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示例性的示出了本发明实施例提供的站点重要性评估方法流程示意图，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：
步骤101，根据公交网络和地铁网络构建公交-地铁双层网络，根据所述公交-地铁双层网络依次构建节点网络，线路网络和二部图网络；
步骤102，根据社团挖掘算法确定所述节点网络的社团结构以及社团中心节点，将所述节点网络中新增的多个所述社团中心节点连接，形成增强型节点网络；根据所述节点网络包括的第二节点的权威值和枢纽值，基于所述增强型节点网络确定每个第二节点的初步重要性；
步骤103，根据线路网络包括的第三节点的权威值和枢纽值，确定每个第三节点的初步重要性；
步骤104，根据二部图网络、每个第二节点的初步重要性和每个第三节点的初步重要性，确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性。
城市公共交通是城市基础设施的重要组成部分，在交通稳定运行、经济持续发展中发挥着决定性作用。作为城市公共交通主要组成部分的城市轨道交通和城市公交并非孤立系统，而是通过一些换乘站点彼此连接，在满足居民日常出行需求时通常起到互补作用，有效提升了交通系统传输效率。因此，本发明实施例中，基于换乘站点、运营线路以及客流信息构建了公交-地铁双层网络，以此表征城市公交与城市轨道交通的交互关系，刻画站点基于线路信息的连接紧密度，描述站点客流的时变特性。
在步骤101之前，需要先介绍公交网络和地铁网络。具体地，表1展示了测试使用的上海交通智能卡刷卡数据关于地铁的示例，表2展示了上海交通智能卡刷卡数据关于公交的示例。表3展示了测试使用的上海市地铁网络和公交网络的规模。
表1上海交通智能卡刷卡数据(地铁)示例。
编号 卡号 交易日期 进站时间 进站站点 出站时间 出站站点
1 100018830 20150413 08:19 v<sub>112</sub> 08:52 v<sub>123</sub>
2 100021809 20150414 17:24 v<sub>45</sub> 17:57 v<sub>36</sub>
3 100026571 20150415 13:02 v<sub>252</sub> 13:56 v<sub>240</sub>
表2上海交通智能卡刷卡数据(公交)示例。
编号 用户 日期 时间 公交线路
1 701456970 2015-04-07 07:39 173路
2 600946216 2015-04-07 09:58 162路
3 600171592 2015-04-07 07:12 146路
表3上海市地铁网络和公交网络的规模。
网络类型 数据日期 节点总数 边总数 线路总数
公交网络 2015-04-01 3714 6011 406
地铁网络 2015-04-01 289 332 14
进一步地，根据输入的公交线路图以及刷卡数据，可以确定公交网络，示例地，如图2a所示，图中包括的公交网络由5个站点和三条运营线路组成，具体地，将图中包括的多个公交站点抽象为公交节点数为NB的公交网络，其中，公交网络为GB＝(VB,EB,PB,XB)，公交节点集合为
Figure BDA0003673671510000101
其与公交站点对应，如，公交站点
Figure BDA0003673671510000102
与公交节点
Figure BDA0003673671510000103
相对应；公交边集合为
Figure BDA0003673671510000104
其表示同一线路上相邻公交节点之间的连接关系，如公交节点
Figure BDA0003673671510000105
与
Figure BDA0003673671510000106
之间存在线路l2，所以存在公交边
Figure BDA0003673671510000107
公交节点属性集合为PB＝{Pi B|i∈[1,NB]}，n维节点负载向量Pi B的不同维记录了节点
Figure BDA0003673671510000108
在不同日期的历史客流总量，公交节点属性数据来源于乘车刷卡数据；公交线路属性集合为
Figure BDA0003673671510000109
公交线路属性
Figure BDA00036736715100001010
表示由公交边
Figure BDA00036736715100001011
连接的公交节点
Figure BDA00036736715100001012
和公交节点
Figure BDA00036736715100001013
之间的公交线路集合。例如，公交路线l1和l3同时为公交节点
Figure BDA00036736715100001014
和公交
Figure BDA00036736715100001015
提供出行服务，因此公交线路属性
Figure BDA00036736715100001016
进一步地，根据输入的地铁线路图以及刷卡数据，可以确定地铁网络，示例地，图2b所示的地铁系统由5个站点和2条线路组成。具体地，将图中包括的多个地铁站点抽象为地铁节点数为NM的地铁网络，其中，地铁网络为GM＝(VM,EM,PM,XM)，地铁节点集合为
Figure BDA00036736715100001017
其与地铁站点对应，如，地铁站点
Figure BDA00036736715100001018
与公交节点
Figure BDA00036736715100001019
相对应；地铁边集合为
Figure BDA00036736715100001020
其表示同一线路上相邻地铁节点之间的连接关系，如地铁节点
Figure BDA00036736715100001021
与
Figure BDA00036736715100001022
之间存在线路l2，所以存在公交边
Figure BDA00036736715100001023
地铁节点属性集合PM＝{Pi M|i∈[1,NM]}，n维节点负载向量Pi M的不同维记录了节点
Figure BDA0003673671510000111
在不同日期的历史客流总量，地铁节点属性数据来源于乘车刷卡数据；
地铁线路属性集合为
Figure BDA0003673671510000112
地铁线路属性
Figure BDA0003673671510000113
表示由地铁边
Figure BDA0003673671510000114
连接的地铁节点
Figure BDA0003673671510000115
和地铁节点
Figure BDA0003673671510000116
之间的公交线路集合。例如，地铁路线l5和l3同时为公交节点
Figure BDA0003673671510000117
和公交
Figure BDA0003673671510000118
提供出行服务，因此公交线路属性
Figure BDA0003673671510000119
在步骤101中，根据已经构建的公交网络和地铁网络，进一步地构建公交-地铁双层网络，其中，公交-地铁双层网络中包括的第一节点的数量等于公交节点的数量和地铁节点的数量之和，即第一节点集合表示为VBM＝VB∪VM；第一边的数量等于公交边的数量、地铁边的数量以及换乘边的数量之后，即第一边集合表示为EBM＝EB∪EM∪EI，EB和EM分别是公交网络中包括的公交边集合和地铁网络中包括的地铁边集合，
Figure BDA00036736715100001110
表示换乘边集合，记录了层间连边，用于刻画不同交通系统的交互关系。进一步地，在本发明实施例中，定义当公交网络中公交节点与地铁网络中地铁节点之间的地理距离低于阈值D＝200m，则可以确定公交网络和地铁网络之间存在层间连边。第一节点属性的数量等于公交节点属性和地铁节点属性之和，即第一节点集合表示为PBM＝PB∪PM，第一线路属性的数量等于公交线路属性和地铁线路属性之和，即第一线路集合表示为XBM＝XB∪XM。在本发明实施例中，公交-地铁双层网络表示为GBM＝(VBM,EBM,PBM,XBM)。
在实际应用中，由于公交-地铁双层网络存在多种节点类型，不便于描述节点重要性的计算过程。因此，在保持双层网络拓扑结构不变的前提下对节点重新编号后形成节点网络。在本发明实施例中，如图3a所述，节点网络表示为Gn＝(Vn,En,Pn,Wn)，其中，第二节点集合表示为
Figure BDA00036736715100001111
其与公交-地铁双层网络包括的第一节点相对；第二边集合表示为
Figure BDA0003673671510000121
其包括地第二边与公交-地铁双层网络内包括的第一边集合相对应；第二节点属性集合表示为Pn＝{Pi n|i∈[1,NB+NM]}，其包括地第二节点属性与公交-地铁双层网络内包括的第一节点属性相对应；第一边权重集合表示为
Figure BDA0003673671510000122
第一边权重用以刻画第二节点间连接的紧密程度。不如，若
Figure BDA0003673671510000123
对应的第二边属于集合EB或EM，那么
Figure BDA0003673671510000124
或
Figure BDA0003673671510000125
换言之，第二边权重表示为第二节点间运营线路的数量。
进一步地，为精确刻画公交-地铁双层网络中包括的第一线路和第一站点间的相互增强作用，首先基于线路连接关系度量第一线路重要程度。具体而言，如图3b所示，利用C空间方法从公交-地铁双层网络中抽取出拥有Nl个第三节点的线路网络，即线路网络表示为Gl＝(Vl,El,Wl)，其中，第三节点集合表示为
Figure BDA0003673671510000126
例如节点
Figure BDA0003673671510000127
对应线路l1；第三边集合表示为
Figure BDA0003673671510000128
若运营线路li和lj至少为同一站点提供服务，那么存在边
Figure BDA0003673671510000129
此外，若运营线路li和lj隶属不同交通系统但存在换乘站点，那么也存在边
Figure BDA00036736715100001210
第二边权重集合表示为
Figure BDA00036736715100001211
wij表示线路li和lj共用站点的数量。
进一步地，如图3c所示，基于B空间方法构建了公交-地铁双层网络中包括地第一节点和第一线路的二部图网络，二部图网络表示为Gb＝(Vb,Eb,Wb)，其中，第四节点集合表示为Vb＝Vn∪Vl，其包含第二节点和第三节点两类，第二节点对应公交站点或地铁站点，第三节点对应运营线路。第四边集合表示为
Figure BDA00036736715100001212
第三权重集合表示为
Figure BDA00036736715100001213
举例来说，若一条运营线路通过某个第四节点，那么对应的第三节点和第二节点之间存在连边。换言之，若第三节点
Figure BDA00036736715100001214
经过第二节点
Figure BDA00036736715100001215
或者通过第二节点
Figure BDA00036736715100001216
可以换乘到另一交通系统，那么存在边
Figure BDA00036736715100001217
并且
Figure BDA00036736715100001218
否则
Figure BDA00036736715100001219
在步骤102中，当通过上述步骤确定节点网络和线路网络之后，针对节点网络，利用了第二节点与直接邻居的迭代过程，虽然第二节点重要程度也因为迭代过程而间接受到远处第二节点的影响，但是该影响并没有得到充分刻画。为了充分揭示节点网络全局结构的作用，使得第二节点重要程度更易受远处第二节点的影响，同时避免基于耗时的最短路径算法刻画远处第二节点的作用，本发明实施例中，通过在节点网络中增加少量连边的方式增强了远处第二节点对第二节点重要性评估的影响。为此，通过社团挖掘算法Louvain确定节点网络Gn的社团结构，如公式(1)所示：
C＝{c1,c2,...,cq} (1)
其中，cq表示第q个社团，q表示社团结构的数量。在实际应用中，每个社团可以包括若干个第二节点。
确定社团结构后，本发明实施例中，基于第二节点属性计算能代表整体社团的社团中心节点。具体而言，首先通过社团内所有第二节点的属性的平均值作为该社团的社团向量，进而基于相似度确定与社团向量最接近的第二节点，即社团中心节点。通过下列公式(2)确定社团中心节点：
Figure BDA0003673671510000131
其中，
Figure BDA0003673671510000132
表示节点网络Gn中第二节点
Figure BDA0003673671510000133
的属性，avgq表示社团cq内各第二节点属性的平均值，
Figure BDA0003673671510000134
cq表示第q个社团，C＝{c1,c2,...,cq}表示节点网络的社团结构，每个社团结构包括多个第二节点，q表示社团结构的数量。
需要说明的是，由于第二节点属性刻画了对应的各个站点的客流时变特征，所以社团中心节点是最接近社团客流平均情况的节点，能从客流角度很好的代表整个社团。最后，将社团中心节点互相连接，得到增强型节点网络。
进一步地，所述增强型节点网络确定每个第二节点的初步重要性，在确定第二节点的初步重要性时，将第二节点的重要性分为权威值和枢纽值，第二节点的权威值和枢纽值如下公式(3)所示：
Figure BDA0003673671510000141
公式(3)中，
Figure BDA0003673671510000142
表示第二节点
Figure BDA00036736715100001416
在第t次迭代的权威值，
Figure BDA0003673671510000143
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000144
在第t次迭代的枢纽值，权威值和枢纽值的初始值均为1；
Figure BDA0003673671510000145
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000146
在第t-1次迭代的枢纽值，NB+NM表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure BDA0003673671510000147
表示节点网路中的第二边
Figure BDA0003673671510000148
的第一权重；
当第二节点的权威值和枢纽值在第t次迭代结束后，第二节点
Figure BDA0003673671510000149
的初步重要性
Figure BDA00036736715100001410
如公式(4)所示：
Figure BDA00036736715100001411
如图4所示，节点网络被划分为c1、c2和c3三个社团，在连接他们的社团中心节点CN1、CN2和CN3后，第二节点
Figure BDA00036736715100001412
只需迭代2次时就可对节点
Figure BDA00036736715100001413
产生影响，而在此之前，它需要在迭代4次时才能影响节点
Figure BDA00036736715100001414
的重要性。
在步骤103中，基于上述确定节点网络包括的第二节点的初步重要性的方式，将线路网络中包括的第三节点的重要性也分为权威值和枢纽值，第三节点的权威值和枢纽值如下公式(5)所示：
Figure BDA00036736715100001415
公式(5)中，
Figure BDA0003673671510000151
表示第三节点
Figure BDA00036736715100001525
在第t次迭代的权威值，
Figure BDA0003673671510000152
表示第三节点
Figure BDA0003673671510000153
在第t次迭代的枢纽值，权威值和枢纽值的初始值均为1；
Figure BDA0003673671510000154
表示第三节点
Figure BDA0003673671510000155
在第t-1次迭代的枢纽值，Nl表示线路网络包括的第三节点的总数，
Figure BDA0003673671510000156
表示第三节点
Figure BDA0003673671510000157
在第t次迭代的枢纽值，
Figure BDA0003673671510000158
表示线路网络中第三边
Figure BDA0003673671510000159
的第二权重。
当第三节点的权威值和枢纽值在第t次迭代结束后，第三节点
Figure BDA00036736715100001510
的初步重要性
Figure BDA00036736715100001511
如公式(6)所示：
Figure BDA00036736715100001512
在步骤104中，以第二节点的初步重要性和第二节点的初步重要性为基础，通过节点网络包括的第二节点和线路网络包括的第三节点的相互增强关系确定节点网络包括的第二节点的最终重要性，具体如公式(7)所示：
Figure BDA00036736715100001513
其中，
Figure BDA00036736715100001514
表示第t次迭代时第二节点
Figure BDA00036736715100001515
最终重要性，NIt-1(i)表示节点网络中第二节点
Figure BDA00036736715100001516
在第t-1次迭代的第二重要性，α∈[0,1]是平衡第二节点间连接紧密程度和相互增强关系的超参数，
Figure BDA00036736715100001517
表示二部图网络中第四边
Figure BDA00036736715100001518
的第三权重，
Figure BDA00036736715100001519
表示第t-1次迭代时第三节点
Figure BDA00036736715100001520
的第二重要性，
Figure BDA00036736715100001521
LIt-2(i)表示线路网络中第三节点
Figure BDA00036736715100001522
在第t-2次迭代的第二重要性；Nl表示线路网络中第三节点的总数，Nn＝NB+NM表示表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure BDA00036736715100001523
表示第t-1次迭代时第二节点
Figure BDA00036736715100001524
第二重要性。
图5为本发明实施例一提供的站点重要性评估方法流程示意图；图6为本发明实施例一提供的站点重要性评估方法所包括的算法流程示意图；为了更清楚的介绍本发明实施例提供的站点重要性评估方法，以下以图5为例结合图6，详细介绍该方法。
如图5所示，该方法包括以下步骤：
S1：输入公交、地铁线路图以及乘车刷卡数据；在本发明实施例以中，对上海轨道交通中的所有站点的重要程度做了评估，所以输入的刷卡数据为上海交通智能卡刷卡数据。
S2：构建公交-地铁双层网络；首先，根据公交网络构建节公交节点数为NB的公交网络，其中，公交网络为GB＝(VB,EB,PB,XB)，公交节点集合为
Figure BDA0003673671510000161
公交边集合为
Figure BDA0003673671510000162
公交节点属性集合为PB＝{Pi B|i∈[1,NB]}，公交线路属性集合为
Figure BDA0003673671510000163
然后，构建地铁节点数为NM的地铁网络，其中，地铁网络为GM＝(VM,EM,PM,XM)，地铁节点集合为
Figure BDA0003673671510000164
地铁节点属性集合为PM＝{Pi M|i∈[1,NM]}，地铁边集合为
Figure BDA0003673671510000165
地铁线路属性集合为
Figure BDA0003673671510000166
最后，根据已经构建的公交网络和地铁网络，进一步地构建公交-地铁双层网络，如图6中包括的公交-地铁双层网络。其中，公交-地铁双层网络为GBM＝(VBM,EBM,PBM,XBM)，第一节点集合表示为VBM＝VB∪VM，第一边集合表示为EBM＝EB∪EM∪EI第一节点属性集合表示为PBM＝PB∪PM，第一线路属性集合表示为XBM＝XB∪XM。
S3：构建节点网络，如图6包括的节点网络，其表示为Gn＝(Vn,En,Pn,Wn)，第二节点集合表示为
Figure BDA0003673671510000167
第二边集合表示为
Figure BDA0003673671510000168
第二节点属性集合表示为Pn＝{Pi n|i∈[1,NB+NM]}，第一边权重集合表示为
Figure BDA0003673671510000169
S4：构建二部图网络，基于B空间方法构建基于公交-地铁双层网络中包括地第一节点和第一线路的二部图网络，如图6包括的二部图网络，二部图网络表示为Gb＝(Vb,Eb,Wb)，第四节点集合表示为Vb＝Vn∪Vl，，第四边集合表示为
Figure BDA0003673671510000171
第三权重集合表示为
Figure BDA0003673671510000172
S5：构建线路网络，利用C空间方法从公交-地铁双层网络中抽取出拥有Nl个第三节点的线路网络，即构建线路网络，如图6包括的线路网络，其表示为Gl＝(Vl,El,Wl)，第三节点集合表示为
Figure BDA0003673671510000173
第三边集合表示为
Figure BDA0003673671510000174
S6：计算节点网络社团结构。通过社团挖掘算法Louvain确定节点网络Gn的社团结构，社团结构如公式(1)所示。
S7：计算并连接社团中心节点。首先通过社团内所有第二节点的属性的平均值作为该社团的社团向量，进而基于相似度确定与社团向量最接近的第二节点，即社团中心节点。换言之，社团cq的社团中心节点CNq是与社团内各节点的属性的平均值最相似的节点，是公式(2)的解。在确定社团中心节点后，将它们彼此连接，进而快速获取远处节点的重要性影响。本发明实施例所提供的方法能快速获取远处节点的重要性影响的原因在于它不再依赖传统的时间复杂度为O(n3)的最短路径算法，而是使用时间复杂度仅为O(m)的Louvain算法，其中n和m分别表示网络的节点数和连边数。
S8：基于节点网络计算节点初步重要性。通过隶属网络拓扑结构局部信息的直接邻居确定节点重要程度，并基于运营路线刻画的节点间连接紧密度评估不同邻居对节点的重要性影响。与HITs算法类似，本发明实施例中将第二节点重要性值分为权威值和枢纽值，然后利用这两者的相互迭代过程最终确定第二节点的重要程度。各个第二节点的权威值和枢纽值如公式(3)所示，然后利用迭代过程确定节点网络包括的第二节点的重要程度，迭代公式如(4)所示。
S9：基于线路网络计算线路重要性。与站点网络包括的第二节点重要性的初步计算类似，线路网络包括的第三节点的重要性值分为权威值和枢纽值如公式(5)所示，然后利用迭代过程确定线路网络包括的第三节点的重要程度，迭代公式如(6)所示。
S10：基于二部图计算第二节点最终重要性。以第二节点初步重要性和第三节点初步重要性为基础，通过节点网络和线路网络的相互增强关系确定第二节点的最终重要性，其确定公式如(7)所示。
S11：输出第二节点最终重要性，当根据公式(7)确定第二节点最终重要性之后，需要判断是否达到收敛条件，若达到收敛条件，则将公式(7)确定的第二节点最终重要性输出，若没有达到收敛条件，则需要进一步迭代，直至达到收敛条件。
综上所述，本发明实施例提供站点重要性评估方法及装置，构建了城市公共交通系统的公交-地铁双层网络，通过层间连边刻画不同交通系统的交互关系，并利用节点属性记录不同日期的历史客流总量，同时利用边属性记录途径该边的运营线路；针对现有方法较少关注运营线路的问题，本发明利用运营线路的数量刻画邻居站点间的重要性影响，并通过二部图网络刻画运营线路和站点间的相互增强关系；针对现有方法通常基于耗时的最短路径算法刻画远处节点的影响问题，本发明实施例首先基于社团挖掘技术识别网络社团结构，然后根据节点属性确定能代表社团内所有节点的社团中心节点，最后利用少量社团中心节点快速获取远处节点的重要性影响。解决了现有评估站点重要性未能充分体现运营线路，存在基于最短路径使用网络拓扑结构全局信息，导致计算远处站点对站点重要程度的影响相对耗时的问题。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了站点重要性评估装置，由于该装置解决技术问题的原理与站点重要性评估方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图7为本发明实施例提供的站点重要性评估装置结构示意图，如图5所示，该装置主要包括：构建单元201，第一确定单元202，第二确定单元203和第三确定单元204。
构建单元201，用于根据公交网络和地铁网络构建公交-地铁双层网络，根据所述公交-地铁双层网络依次构建节点网络，线路网络和二部图网络；
第一确定单元202，用于根据社团挖掘算法确定所述节点网络的社团结构以及社团中心节点，将所述节点网络中新增的多个所述社团中心节点连接，形成增强型节点网络；根据所述节点网络包括的第二节点的权威值和枢纽值，基于所述增强型节点网络确定每个第二节点的初步重要性；
第二确定单元203，用于根据线路网络包括的第三节点的权威值和枢纽值，确定每个第三节点的初步重要性；
第三确定单元204，用于根据二部图网络、每个第二节点的初步重要性和每个第三节点的初步重要性，确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性。
优选地，所述公交-地铁双层网络为GBM＝(VBM,EBM,PBM,XBM)，第一节点集合为VBM＝VB∪VM，第一边集合为EBM＝EB∪EM∪EI，第一节点属性集合为PBM＝PB∪PM，第一线路集合为XBM＝XB∪XM；
其中，
Figure BDA0003673671510000191
PB＝{Pi B|i∈[1,NB]}，
Figure BDA0003673671510000192
NB为公交节点；
Figure BDA0003673671510000193
Figure BDA0003673671510000194
PM＝{Pi M|i∈[1,NM]}，
Figure BDA0003673671510000195
为地铁节点。
优选地，通过下列公式确定社团中心节点：
Figure BDA0003673671510000196
其中，
Figure BDA0003673671510000197
表示节点网络Gn中第二节点
Figure BDA0003673671510000198
的属性，avgq表示社团cq内各第二节点属性的平均值，
Figure BDA0003673671510000199
cq表示第q个社团，C＝{c1,c2,...,cq}表示节点网络的社团结构，每个社团结构包括多个第二节点，q表示社团结构的数量。
优选地，通过下列公式确定每个第二节点的初步重要性：
Figure BDA00036736715100001910
通过下列公式确定每个第三节点的初步重要性：
Figure BDA0003673671510000201
其中，
Figure BDA0003673671510000202
Figure BDA0003673671510000203
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000204
在第t-1次迭代的枢纽值，
Figure BDA0003673671510000205
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000206
在第t次迭代的权威值，
Figure BDA0003673671510000207
表示第二节点
Figure BDA0003673671510000208
在第t次迭代的枢纽值，NB+NM表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure BDA0003673671510000209
表示节点网路中的第二边
Figure BDA00036736715100002010
的第一权重；
Figure BDA00036736715100002011
Figure BDA00036736715100002012
表示第三节点
Figure BDA00036736715100002013
在第t-1次迭代的枢纽值，Nl表示线路网络包括的第三节点的总数，
Figure BDA00036736715100002014
表示第三节点
Figure BDA00036736715100002015
在第t次迭代的权威值，
Figure BDA00036736715100002016
表示第三节点
Figure BDA00036736715100002017
在第t次迭代的枢纽值，
Figure BDA00036736715100002018
表示线路网络中第三边
Figure BDA00036736715100002019
的第二权重。
优选地，通过下列公式确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性：
Figure BDA00036736715100002020
其中，
Figure BDA00036736715100002021
表示第t次迭代时第二节点
Figure BDA00036736715100002022
最终重要性，NIt-1(i)表示节点网络中第二节点
Figure BDA00036736715100002023
在第t-1次迭代的第二重要性，α∈[0,1]是平衡第二节点间连接紧密程度和相互增强关系的超参数，
Figure BDA00036736715100002024
表示二部图网络中第四边
Figure BDA00036736715100002025
的第三权重，
Figure BDA00036736715100002026
表示第t-1次迭代时第三节点
Figure BDA00036736715100002027
的第二重要性，
Figure BDA00036736715100002028
LIt-2(i)表示线路网络中第三节点
Figure BDA00036736715100002029
在第t-2次迭代的第二重要性；Nl表示线路网络中第三节点的总数，Nn＝NB+NM表示表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure BDA00036736715100002030
表示第t-1次迭代时第二节点
Figure BDA00036736715100002031
第二重要性。
应当理解，以上站点重要性评估装置包括的单元仅为根据该设备装置实现的功能进行的逻辑划分，实际应用中，可以进行上述单元的叠加或拆分。并且该实施例提供的站点重要性评估装置所实现的功能与上述实施例提供的站点重要性评估方法一一对应，对于该装置所实现的更为详细的处理流程，在上述方法实施例一中已做详细描述，此处不再详细描述。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.站点重要性评估方法，其特征在于，包括：
根据公交网络和地铁网络构建公交-地铁双层网络，根据所述公交-地铁双层网络依次构建节点网络，线路网络和二部图网络；
根据社团挖掘算法确定所述节点网络的社团结构以及社团中心节点，将所述节点网络中新增的多个所述社团中心节点连接，形成增强型节点网络；根据所述节点网络包括的第二节点的权威值和枢纽值，基于所述增强型节点网络确定每个第二节点的初步重要性；
根据线路网络包括的第三节点的权威值和枢纽值，确定每个第三节点的初步重要性；
根据二部图网络、每个第二节点的初步重要性和每个第三节点的初步重要性，确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述公交-地铁双层网络为GBM＝(VBM,EBM,PBM,XBM)，第一节点集合为VBM＝VB∪VM，第一边集合为EBM＝EB∪EM∪EI，第一节点属性集合为PBM＝PB∪PM，第一线路集合为XBM＝XB∪XM；
其中，
Figure FDA0003673671500000011
PB＝{Pi B|i∈[1,NB]}，
Figure FDA0003673671500000012
NB为公交节点；
Figure FDA0003673671500000013
Figure FDA0003673671500000014
PM＝{Pi M|i∈[1,NM]}，
Figure FDA0003673671500000015
NM为地铁节点。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下列公式确定社团中心节点：
Figure FDA0003673671500000016
其中，
Figure FDA0003673671500000021
表示节点网络Gn中第二节点
Figure FDA0003673671500000022
的属性，avgq表示社团cq内各第二节点属性的平均值，
Figure FDA0003673671500000023
cq表示第q个社团，C＝{c1,c2,...,cq}表示节点网络的社团结构，每个社团结构包括多个第二节点，q表示社团结构的数量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下列公式确定每个第二节点的初步重要性：
Figure FDA0003673671500000024
通过下列公式确定每个第三节点的初步重要性：
Figure FDA0003673671500000025
其中，
Figure FDA0003673671500000026
Figure FDA0003673671500000027
表示第二节点
Figure FDA0003673671500000028
在第t-1次迭代的枢纽值，
Figure FDA0003673671500000029
表示第二节点
Figure FDA00036736715000000210
在第t次迭代的权威值，
Figure FDA00036736715000000211
表示第二节点
Figure FDA00036736715000000212
在第t次迭代的枢纽值，NB+NM表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure FDA00036736715000000213
表示节点网路中的第二边
Figure FDA00036736715000000214
的第一权重；
Figure FDA00036736715000000215
Figure FDA00036736715000000216
表示第三节点
Figure FDA00036736715000000217
在第t-1次迭代的枢纽值，Nl表示线路网络包括的第三节点的总数，
Figure FDA00036736715000000218
表示第三节点
Figure FDA00036736715000000219
在第t次迭代的权威值，
Figure FDA00036736715000000220
表示第三节点
Figure FDA00036736715000000221
在第t次迭代的枢纽值，
Figure FDA00036736715000000222
表示线路网络中第三边
Figure FDA00036736715000000223
的第二权重。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下列公式确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性：
Figure FDA00036736715000000224
其中，
Figure FDA00036736715000000225
表示第t次迭代时第二节点
Figure FDA00036736715000000226
最终重要性，NIt-1(i)表示节点网络中第二节点
Figure FDA00036736715000000227
在第t-1次迭代的第二重要性，α∈[0,1]是平衡第二节点间连接紧密程度和相互增强关系的超参数，
Figure FDA00036736715000000228
表示二部图网络中第四边
Figure FDA00036736715000000229
的第三权重，
Figure FDA00036736715000000230
表示第t-1次迭代时第三节点
Figure FDA00036736715000000231
的第二重要性，
Figure FDA0003673671500000031
LIt-2(i)表示线路网络中第三节点
Figure FDA0003673671500000032
在第t-2次迭代的第二重要性；Nl表示线路网络中第三节点的总数，Nn＝NB+NM表示表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure FDA0003673671500000033
表示第t-1次迭代时第二节点
Figure FDA0003673671500000034
第二重要性。
6.站点重要性评估装置，其特征在于，包括：
构建单元，用于根据公交网络和地铁网络构建公交-地铁双层网络，根据所述公交-地铁双层网络依次构建节点网络，线路网络和二部图网络；
第一确定单元，用于根据社团挖掘算法确定所述节点网络的社团结构以及社团中心节点，将所述节点网络中新增的多个所述社团中心节点连接，形成增强型节点网络；根据所述节点网络包括的第二节点的权威值和枢纽值，基于所述增强型节点网络确定每个第二节点的初步重要性；
第二确定单元，用于根据线路网络包括的第三节点的权威值和枢纽值，确定每个第三节点的初步重要性；
第三确定单元，用于根据二部图网络、每个第二节点的初步重要性和每个第三节点的初步重要性，确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述公交-地铁双层网络为GBM＝(VBM,EBM,PBM,XBM)，第一节点集合为VBM＝VB∪VM，第一边集合为EBM＝EB∪EM∪EI，第一节点属性集合为PBM＝PB∪PM，第一线路集合为XBM＝XB∪XM；
其中，
Figure FDA0003673671500000035
PB＝{Pi B|i∈[1,NB]}，
Figure FDA0003673671500000036
NB为公交节点；
Figure FDA0003673671500000037
Figure FDA0003673671500000038
PM＝{Pi M|i∈[1,NM]}，
Figure FDA0003673671500000039
NM为地铁节点。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，通过下列公式确定社团中心节点：
Figure FDA0003673671500000041
其中，
Figure FDA0003673671500000042
表示节点网络Gn中第二节点
Figure FDA0003673671500000043
的属性，avgq表示社团cq内各第二节点属性的平均值，
Figure FDA0003673671500000044
cq表示第q个社团，C＝{c1,c2,...,cq}表示节点网络的社团结构，每个社团结构包括多个第二节点，q表示社团结构的数量。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，通过下列公式确定每个第二节点的初步重要性：
Figure FDA0003673671500000045
通过下列公式确定每个第三节点的初步重要性：
Figure FDA0003673671500000046
其中，
Figure FDA0003673671500000047
表示第二节点
Figure FDA0003673671500000048
在第t-1次迭代的枢纽值，
Figure FDA0003673671500000049
表示第二节点
Figure FDA00036736715000000410
在第t次迭代的权威值，
Figure FDA00036736715000000411
表示第二节点
Figure FDA00036736715000000412
在第t次迭代的枢纽值，NB+NM表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure FDA00036736715000000413
表示节点网路中的第二边
Figure FDA00036736715000000414
的第一权重；
Figure FDA00036736715000000415
Figure FDA00036736715000000416
表示第三节点
Figure FDA00036736715000000417
在第t-1次迭代的枢纽值，Nl表示线路网络包括的第三节点的总数，
Figure FDA00036736715000000418
表示第三节点
Figure FDA00036736715000000419
在第t次迭代的权威值，
Figure FDA00036736715000000420
表示第三节点
Figure FDA00036736715000000421
在第t次迭代的枢纽值，
Figure FDA00036736715000000422
表示线路网络中第三边
Figure FDA00036736715000000423
的第二权重。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，通过下列公式确定所述节点网络包括的第二节点的最终重要性：
Figure FDA00036736715000000424
其中，
Figure FDA0003673671500000051
表示第t次迭代时第二节点
Figure FDA0003673671500000052
最终重要性，NIt-1(i)表示节点网络中第二节点
Figure FDA0003673671500000053
在第t-1次迭代的第二重要性，α∈[0,1]是平衡第二节点间连接紧密程度和相互增强关系的超参数，
Figure FDA0003673671500000054
表示二部图网络中第四边
Figure FDA0003673671500000055
的第三权重，
Figure FDA0003673671500000056
表示第t-1次迭代时第三节点
Figure FDA0003673671500000057
的第二重要性，
Figure FDA0003673671500000058
LIt-2(i)表示线路网络中第三节点
Figure FDA0003673671500000059
在第t-2次迭代的第二重要性；Nl表示线路网络中第三节点的总数，Nn＝NB+NM表示表示节点网络包括的第二节点的总数，
Figure FDA00036736715000000510
表示第t-1次迭代时第二节点
Figure FDA00036736715000000511
第二重要性。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116701495A (zh) * 2023-08-07 2023-09-05 南京邮电大学 一种地铁-公交复合网络关键站点识别方法
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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