【摘 要】
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随着社会经济持续发展和城市建设不断加快,城市公共交通在提高交通服务运营水平、改善城市居民出行体验上愈发重要。然而在城市公共交通日常运营中,部分地铁站点或公交站点在遭受极端天气后可能引发大范围交通阻塞,导致交通系统结构连通性严重下降。同时,城市公共交通系统存在不平衡发展现象,部分地铁站点或公交站点承载了城市公共交通系统的大部分运量。为提升城市公共交通网络抗毁程度,避免站点故障大幅降低出行效率,优化交
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随着社会经济持续发展和城市建设不断加快,城市公共交通在提高交通服务运营水平、改善城市居民出行体验上愈发重要。然而在城市公共交通日常运营中,部分地铁站点或公交站点在遭受极端天气后可能引发大范围交通阻塞,导致交通系统结构连通性严重下降。同时,城市公共交通系统存在不平衡发展现象,部分地铁站点或公交站点承载了城市公共交通系统的大部分运量。为提升城市公共交通网络抗毁程度,避免站点故障大幅降低出行效率,优化交通网络现有结构,需要掌握城市公共交通关键站点。因此,本文立足于网络科学理论,围绕城市公共交通网络拓扑结构和城市居民交通出行时空特征展开两个主要研究内容,首先仅考虑城市轨道交通自身客流特征的影响,展开城市轨道交通网络关键站点识别。而后考虑城市轨道交通自身运载客流与城市公交客流的交互,展开公交-地铁双层网络关键站点识别。（1）针对关键站点识别方法未充分融合客流时变特征的问题,提出一种面向城市轨道交通网络的关键节点识别方法,通过结合网络拓扑结构信息和客流时变特征,提高了关键站点识别效率,揭示了站点重要性动态变化特征。首先,基于L空间构建城市轨道交通的节点负载网络,以此把握交通网络拓扑结构并刻画客流时变特征。然后,提出拓扑-客流中心性方法,通过融合多种中心性指标获取网络拓扑结构局部信息与全局信息,并使用熵权法确定不同指标的权重。同时,拓扑-客流中心性还量化了站点客流造成的重要性影响。基于上海城市轨道交通相关数据的实验表明,拓扑-客流中心性可以有效评估站点重要程度,挖掘轨道交通关键站点,同时揭示站点重要性动态变化过程。（2）针对关键站点识别方法较少关注不同交通系统的耦合关系,缺乏对运营线路的有效利用,并且难以快速获取网络结构全局信息的问题,提出一种面向公交-地铁双层网络的关键节点识别方法,通过融合线路信息与社团结构特征,揭示了城市公共交通的关键站点。首先,基于L空间和地理邻近关系构建公交-地铁双层网络,以此刻画城市公交和城市轨道交通的交互关系,并通过节点属性和边属性分别记录客流信息和线路信息。然后,根据运营线路和社团结构提出线路-社团中心性方法,以此确定公交-地铁多层网络关键站点。该方法基于线路信息表征站点间的连接紧密度,并据此量化不同邻居对站点重要性的影响程度。同时,利用二部图刻画站点与线路的相互增强关系。此外,线路-社团中心性利用社团结构和客流信息快速获取相距较远站点的重要性影响。基于上海城市公共交通相关数据的实验表明,线路-社团中心性可有效挖掘公交-地铁双层网络的关键站点。
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