本发明涉及城市规划与城市交通系统技术领域，特别是一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法。
背景技术：
目前，优化城市公交网络是保障居民享受基本公共服务的重要手段，也是实现更好的绿色低碳出行的重要途经之一。公交网络的数学模型构建是优化城市公交网络的重要技术手段之一，其必须建立在对现实问题的合理抽象的基础上，还要考虑到规划和管理的实际需要。然而，现在的公交网络建模过程中还存在着一定的问题：
第一个问题是：城市中存在一些公交站点距离很近，人们会在这些距离很近的站点之间进行公交出行的换乘。那么这些站点在某种意义上，我们应该将这些站点共同的看作是公交网络上的一个节点，而不仅仅是多个公交站点。
针对这一问题，可以通过将这些距离较近的公交站点与合并后的公交站点建立一一对应关系，从而帮助规划设计和管理者更好地进行现状公交网络的评估工作。需要注意的是这种方式不是将直接将一定空间距离范围内多个公交站点合并为一个公交站点，从而使得每个公交站点只能对应到唯一一个公交站点（合并后的公交站点）。实际上，这样建立的公交网络，每个公交站点可能会被归并到不同的公交站点上（合并后的公交站点），从而形成了多重映射关系。
第二个问题是：传统公交网络建模时，是以公交站点为网络的节点，公交站点之间的班次连接作为网络的边。这种构建方式会以公交站点为核心评价对象，而在很大程度上忽视了对公交线路详细的分析。
针对这一问题，我们分析发现若以公交线路为网络的节点，若2条公交线路之间存在共同的公交站点，则认为这条公交线路之间存在一条网络的边。这一方式下构建的公交网络模型在评价时，会在很大程度上以公交线路为核心。因为公交线路对于公交规划的管理者而言，可以快速地对其进行调整和完善，以最快的速度去满足城市居民的出行需求。相反地，公交站点的改变（如新建和废除）则在时效性上相对较弱。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种基于多重映射的公交网络枢纽评价方法，在2种公交网络模型的基础上，还考虑到了近距离公交站点之间的合并问题，考虑公交站点的空间尺度合并问题，使得公交网络的评价更加符合实际。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
根据本发明提出的一种基于多重映射的公交网络枢纽评价方法，包括以下步骤：
步骤1）、基于所建立的多重映射规则，对研究区公交站点和公交线路建立2种类型的公交复杂网络，分别记为第一网络net1和第二网络net2；
步骤2）、分别对net1和net2进行公交枢纽站点和公交枢纽线路的识别；
步骤3）、对net1识别的公交枢纽站点进行反向映射计算，找到相关的公交站点；
步骤4）、对net2识别的公交枢纽站点进行反向映射计算，找到相关的公交线路和公交站点。
进一步的，本发明所提出的一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法，步骤1）具体包括如下子步骤：
步骤1.1）、建立多重映射规则f：只要在指定空间距离范围内的公交站点都需要映射到一个新的公交站点上，建立多对一的站点映射关系；其中，对于每个公交站点可以被映射到不同的新的公交站点，只要满足一定的空间距离范围内即可；
步骤1.2）、将研究区内公交站点数据集记为p，将公交线路数据集记为l；
步骤1.3）、基于多重映射规则f，建立公交复杂网络net1：
步骤1.3.1）、基于多重映射规则f，将公交站点数据集p生成为新的公交站点数据集p1，并建立数据集p与p1中每个公交站点的唯一值标识号的一一对应关系表f1；
步骤1.3.2）、根据公交线路数据集中站点之间的班车安排列表，若任意2个公交站点之间存在可达的公交线路，则认为这2个公交站点之间存在一个复杂网络边；同时，将任意2个公交站点之间可达的公交线路的线路数，作为复杂网络边的权重w1；
步骤1.3.3）、根据复杂网络理论，利用p1和w1，构建出公交复杂网络net1；
步骤1.4）、基于多重映射规则f，建立公交复杂网络net2：
步骤1.4.1）、根据公交线路数据集中站点之间的班车安排列表，若任意2个公交线路之间存在共同经过的p1中的公交站点，则认为这2个公交线路之间存在一个复杂网络边；同时，将任意2个公交线路之间会共同经过的p1中的公交站点数，作为复杂网络边的权重w2；
步骤1.4.2）、对于l中任意两条公交线路共同经过的p1中的所有公交站点，建立这两条线路的标识号、共同经过的p1中的所有公交站点的唯一标识号之间的一一对应关系，并记为关系表f2；
步骤1.4.3）、根据复杂网络理论，利用l和w2，构建出公交复杂网络net2。
进一步的，本发明所提出的一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法，步骤2）具体包括如下子步骤：
步骤2.1）、对net1计算复杂网络节点的加权中介性指标/度，选取排名前百分之十或排名前十的公交站点，记为数据集p2；
步骤2.2）、对net2计算复杂网络节点的加权中介性指标/度，选取排名前百分之十或排名前十的公交线路，记为数据集l2。
进一步的，本发明所提出的一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法，步骤3）具体包括如下子步骤：
步骤3.1）、根据对应关系表f1，找出数据集p2中原始的所有公交站点唯一值标识号，记为集合p3；
步骤3.2）、根据集合p3，对找出的原始公交站点进行空间可视化展示。
进一步的，本发明所提出的一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法，步骤4）具体包括如下子步骤：
步骤4.1）、根据对应关系表f2和f1，找出数据集l2中原始的所有公交站点唯一值标识号，记为集合p4；
步骤4.2）、根据集合p4，对找出的原始公交站点和l2进行空间可视化展示。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明提供了一种基于多重映射的公交网络枢纽评价方法，通过该方法可以考虑到距离相近公交站点之间的站点合并问题，使得公交网络的评价更加符合实际情况。同时，本发明中的合并规则，允许每个公交站点进行多次合并，从而使得每个公交站点充分发挥最佳的邻近优势。
（2）本发明可以将公交站点在距离约束下的合并问题，与2种公交网络建模进行了综合，使得公交网络的评价不仅更加有效地关注到站点的评估，还实现了对公交线路的有效评估。
附图说明
图1是本发明的整体流程示意图。
图2是本发明的研究区内公交站点和公交线路示意图。
图3是本发明的研究区内公交站点编号示意图。
图4是本发明的研究区内需要合并的公交站点所在区示意图。
图5是本发明的多重映射过程示意图。
图6是本发明的研究区内公交站点合并后的编号示意图。
图7是本发明的2种公交复杂网络构建示意图。
图8是本发明的找出公交枢纽的原始公交站点结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明提出一种基于多重映射的公交网络枢纽评价方法，包括以下步骤：
步骤1）参见附图1，基于多重映射规则，对研究区公交站点和公交线路建立2种类型的公交复杂网络，分别记为net1和net2。
步骤1.1）附图2展现了示例中研究区内公交网络的分布状况：研究区包含了4条公交线路，分别为line1、line2、line3以及line4其中，line1包含的公交站点为a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8;line2包含的公交站点为b1,b2,b3,b4;line3包含的公交站点为c1,c2,c3,c4,c5,c6;line4包含的公交站点为d1,d2,d3。
再建立多重映射规则f：只要在指定空间距离范围内的公交站点都需要映射到一个新的公交站点上，建立多对一的站点映射关系。其中，对于每个公交站点可以被映射到不同的新的公交站点，只要满足一定的空间距离范围内即可，而不是只允许进行一次合并操作。
步骤1.2）研究区内公交站点数据集记为p，公交线路数据集记为l。
步骤1.3）基于多重映射规则f，建立公交复杂网络net1。
步骤1.3.1）参见附图3，为研究区内所有公交站点的唯一值编号情况。
基于多重映射规则f，将公交站点数据集p生成为新的公交站点数据集p1，并建立数据集p与p1中每个公交站点的唯一值标识号的一一对应关系表f1。
参见附图4，对于本实例而言，存在4个区域的公交站点需要合并的情况。其中，区域3和区域4是2个公交站点需要合并为一个公交站点，属于一般性的站点合并。
而区域1和区域2则是反映了多重映射的情况，即公交站点b既需要和公交站点a8合并，还需要与公交站点c1合并，具体可参见附图5。
参见附图6，为公交站点合并后，研究区内公交站点的唯一值标识号的重新分配情况。还需要进一步的建立原有公交站点与合并后公交站点的唯一值标识号的意义对应关系表f1。
举例说明，对于本实例而言，原有的唯一值标识号为4和16的公交站点将都对应合并后唯一值标识号为4的公交站点。也就是说，找到合并后的唯一值标识号为4的公交站点，只需要反向的计算一下，便可以知道这个公交站点是由原有的唯一值标识号为4和16的公交站点所组成。
步骤1.3.2）根据公交线路数据集中站点之间的班车安排列表，若任意2个公交站点之间存在可达的公交线路，则认为这2个公交站点之间存在一个复杂网络边。同时，将任意2个公交站点之间可达的公交线路的线路数，作为复杂网络边的权重w1。
步骤1.3.3）根据复杂网络理论，利用p1和w1，构建出公交复杂网络net1。
步骤1.4）基于多重映射规则f，建立公交复杂网络net2。
步骤1.4.1）根据公交线路数据集中站点之间的班车安排列表，若任意2个公交线路之间存在共同经过的p1中的公交站点，则认为这2个公交线路之间存在一个复杂网络边。同时，将任意2个公交线路之间会共同经过的p1中的公交站点数，作为复杂网络边的权重w2。
步骤1.4.2）对于l中任意两条公交线路共同经过的p1中的所有公交站点，建立这两条线路的标识号、共同经过的p1中的所有公交站点的唯一标识号之间的一一对应关系，并记为关系表f2。
步骤1.4.3）根据复杂网络理论，利用l和w2，构建出公交复杂网络net2。
上述2种构建公交复杂网络的方式，可以参见附图7。
步骤2）分别对net1和net2进行公交枢纽站点和公交枢纽线路的识别。
步骤2.1）对net1计算复杂网络节点的加权中介性指标/度，选取排名前百分之十或排名前十的公交站点，记为数据集p2。
步骤2.2）对net2计算复杂网络节点的加权中介性指标/度，选取排名前百分之十或排名前十的公交线路，记为数据集l2。
步骤3）对net1识别的公交枢纽站点进行反向映射计算，找到相关的公交站点。
步骤3.1）根据对应关系表f1，找出数据集p2中原始的所有公交站点唯一值标识号，记为集合p3。
步骤3.2）进一步根据集合p3，对找出的原始公交站点进行空间可视化展示。
对于本实例，参见附图8，合并后的唯一值标识号为4的公交站点作为一个公交枢纽站点，通过反向映射计算，发现由唯一值标识号4和唯一值标识号16所对应的，因此便可以知道这个公交枢纽站点是由现实中的a4和c4这2个公交站点所组成。
步骤4）对net2识别的公交枢纽站点进行反向映射计算，找到相关的公交线路和公交站点。
步骤4.1）根据对应关系表f2和f1，找出数据集l2中原始的所有公交站点唯一值标识号，记为集合p4。
步骤4.2）进一步根据集合p4，对找出的原始公交站点和l2进行空间可视化展示。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本发明的保护范围。
1.一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）、基于所建立的多重映射规则，对研究区公交站点和公交线路建立2种类型的公交复杂网络，分别记为第一网络net1和第二网络net2；
步骤2）、分别对net1和net2进行公交枢纽站点和公交枢纽线路的识别；
步骤3）、对net1识别的公交枢纽站点进行反向映射计算，找到相关的公交站点；
步骤4）、对net2识别的公交枢纽站点进行反向映射计算，找到相关的公交线路和公交站点。
2.根据权利要求1所述的一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法，其特征在于，步骤1）具体包括如下子步骤：
步骤1.1）、建立多重映射规则f：只要在指定空间距离范围内的公交站点都需要映射到一个新的公交站点上，建立多对一的站点映射关系；其中，对于每个公交站点可以被映射到不同的新的公交站点，只要满足一定的空间距离范围内即可；
步骤1.2）、将研究区内公交站点数据集记为p，将公交线路数据集记为l；
步骤1.3）、基于多重映射规则f，建立公交复杂网络net1：
步骤1.3.1）、基于多重映射规则f，将公交站点数据集p生成为新的公交站点数据集p1，并建立数据集p与p1中每个公交站点的唯一值标识号的一一对应关系表f1；
步骤1.3.2）、根据公交线路数据集中站点之间的班车安排列表，若任意2个公交站点之间存在可达的公交线路，则认为这2个公交站点之间存在一个复杂网络边；同时，将任意2个公交站点之间可达的公交线路的线路数，作为复杂网络边的权重w1；
步骤1.3.3）、根据复杂网络理论，利用p1和w1，构建出公交复杂网络net1；
步骤1.4）、基于多重映射规则f，建立公交复杂网络net2：
步骤1.4.1）、根据公交线路数据集中站点之间的班车安排列表，若任意2个公交线路之间存在共同经过的p1中的公交站点，则认为这2个公交线路之间存在一个复杂网络边；同时，将任意2个公交线路之间会共同经过的p1中的公交站点数，作为复杂网络边的权重w2；
步骤1.4.2）、对于l中任意两条公交线路共同经过的p1中的所有公交站点，建立这两条线路的标识号、共同经过的p1中的所有公交站点的唯一标识号之间的一一对应关系，并记为关系表f2；
步骤1.4.3）、根据复杂网络理论，利用l和w2，构建出公交复杂网络net2。
3.根据权利要求1所述的一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法，其特征在于，步骤2）具体包括如下子步骤：
步骤2.1）、对net1计算复杂网络节点的加权中介性指标/度，选取排名前百分之十或排名前十的公交站点，记为数据集p2；
步骤2.2）、对net2计算复杂网络节点的加权中介性指标/度，选取排名前百分之十或排名前十的公交线路，记为数据集l2。
4.根据权利要求2所述的一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法，其特征在于，步骤3）具体包括如下子步骤：
步骤3.1）、根据对应关系表f1，找出数据集p2中原始的所有公交站点唯一值标识号，记为集合p3；
步骤3.2）、根据集合p3，对找出的原始公交站点进行空间可视化展示。
5.根据权利要求2所述的一种基于多重映射规则的公交网络枢纽评价方法，其特征在于，步骤4）具体包括如下子步骤：
步骤4.1）、根据对应关系表f2和f1，找出数据集l2中原始的所有公交站点唯一值标识号，记为集合p4；
步骤4.2）、根据集合p4，对找出的原始公交站点和l2进行空间可视化展示。
技术总结