基于改进PageRank算法的城市轨道交通站点选址规划(3)

　　（2）构建有向带权值的用户出行网络
　　对上述每个用户的每一对O-D序列点连线处理，按照时间序列把用户轨迹最终拟合点连成线，就能统计大多数用户在一段时间内的出行轨迹，通过对全部用户的O-D序列进行叠加，可以统计从一个基站到另一个基站的移动用户数量。
　　如图3所示，出行网络的节点是由基站构成，基站的起点和终点的连线代表网络的边，从起点到终点的人数可认为是该网络的PageRank值，边权值是通过某一个节点的拓扑结构决定。
　　（3）改进PageRank算法挖掘站点选址位置及“中转”站点位置
　　基于运营商移动用户来源去向的出行网络，判断某个基站站点A的来源基站站点Ti（i=1， 2， …， n）；INA是指向基站站点A的来源基站站点的总数；每一个来源基站到A基站的人数设为RTi-A；wAi为来源基站站点Ti指向基站站点A的权值（wAi=），以Ti为来源基站站点包括A在内有M1， M2， …， Mm等mi个基站站点。INj为基站站点Mj的来源基站站点的总数，wMj为基站站点Ti指向基站站点Mj的权值，N为整个网络基站站点的总数量。因此，A站点的重要性I（A）为：
　　（4）
　　由公式（4）得出的I（A）能够判断轨道交通核心站点的选址位置，然后再通过来判断轨道交通“中转”站点的选址位置，以确定轨道交通的路径走向。
　　4 实验分析
　　4.1 数据来源及处理工具介绍
　　本文采用保定某运营商提供A接口、IuCS接口2015年8月16日至30日的信令数据，该信令数据大小为874 GB，包含200多万用户发生业务的位置切换及位置更新的相关信息，其中A接口数据约为23亿条，IuCS接口数据约为37亿条。通过分析处理保定某运营商移动用户两周的来源去向出行行为数据，挖掘核心站址和“中转”站址。
　　4.2 结果展现
　　如图4所示，本文基于某运营商移动用户的来源去向数据，采用改进PageRank算法挖掘站点选址位置及“中转”站点位置。
　　其中，分别有3个核心站点和3个“中转”站点，整个轨道交通的建设路径如图4中的蓝色线段所示。该站点的选址位置与用户停留热力图较为吻合，能够在一定程度上满足用户的出行需求。
　　5 结束语
　　由于运营商平台积累了大量用户的来源去向数据，从这些数据提取移动用户出行信息能够比较有效地模拟乘客的实际出行行为，为轨道站点选址建设提供可靠的依据。本文通过分析用户来源去向数据所构成的出行网络，提出了改进PageRank算法挖掘城市轨道交通核心站点和“中转”站点，为城市交通的站点规划选址和交通轨道的路径选址给出了具有可行性的方案。此外，由于基站会产生一些“乒乓切换”的现象而导致用户手机在两个基站中频繁切换，这样得出的用户来源去向信息也是无效的，因此在以后的研究中需要对这类数据进行检查并将非正常数据剔除，以免误差严重偏离真实情况。
　　【参考文献】
　　[1] Nabil Semaan， Terek Zayed. A Stochastic Diagnostic Model for Subway Stations[J]. Tunneling and Underground Space Technology， 2010，25（1）： 32-41.
　　[2] Xubin Sun， Yue Zhang， Gaoyou Qin， et al. Pedestrian Transfer Time Optimization of Urban Rail transit based on ACP Approach[A]. IEEE International Conference on Automation and Logistics[C]. 2012： 90-95.
　　[3] 李福志，胡思继. 城市快速轨道交通路网规划的相关问题[J]. 交通运输工程学报， 2001（1）： 39-42.
　　[4] 张巍. 基于PageRank算法的搜索引擎优化策略研究[D]. 成都： 四川大学， 2005.
　　[5] 胡满玉. 基于链接关系的有向加权复杂网络关键节点识别技术研究[D]. 南京： 南京理工大学， 2012.
　　[6] 杨飞，惠英. 基于手机切换变化模式的道路匹配方法[J]. 系统工程， 2007，25（11）： 6-13.
　　[7] 苏晓萍，宋玉蓉. 利用邻域“结构洞”寻找社会网络中最具影响力节点[J]. 物理学报， 2015，64（2）： 1-11.
　　[8] 孙宏飞. 城市轨道交通站点选址问题研究[D]. 兰州： 兰州交通大学， 2014.
　　[9] 郭晨. 面向轨道交通的灵活型接驳公交站点选址研究[D]. 济南： 山东大学， 2015.
　　[10] 单海燕. 面向有向赋权网络的节点重要性度量方法研究[J]. 统计与决策， 2012（24）： 29-31.
　　[11] 李好，陈军. 创意产业经济网络的分析与决策——基于有向节点赋权网络的测度方法[J]. 华东经济管理， 2011，25（6）： 151-154.
　　[12] 牟浩. 城市轨道交通网络规划综合评价研究[D]. 大连： 大连理工大学， 2013.
　　[13] 傅搏峰，吴娇蓉，陈小鸿. 郊区轨道站点分类方法研究[J]. 铁道学报， 2008，30（6）： 19-23.