北京出租车交通流量波动与社交媒体事件主题提取研究
北京出租车交通流量波动分析
随着城市化的发展,城市间的交通日益频繁,分析交通流量波动对于解决交通拥堵问题至关重要。传统交通系统分析方法存在计算困难等不足,因此采用复杂网络理论来分析交通波动。研究将北京五环内区域划分为多个路段,每个路段对应网络中的一个节点,节点间的连接表示物理相邻关系,以此分析城市出租车交通流量的波动情况。
交通网络中的幂律现象
通过测量节点的交通流量来研究交通网络的内外流量。实验结果表明,交通数据的标准差和均值服从幂律分布。在双对数坐标下,不同取值时交通数据的均值和标准差与幂指数的变化关系如图 3 所示。
通过对所有节点的标准差 $\sigma_i$ 和均值 $ $ 进行双对数处理,可将节点分为两类。根据标准差 $\sigma_i$ 和均值 $ $ 的线性拟合得到幂指数的值。当均值 $ \in [0, 10^{0.2}]$ 和 $ \in [10^{0.2}, 10^3]$ 时,幂指数分别为 0.502 和 0.804。这种不同节点在同一系统中有不同取值的现象被定义为交叉现象,原因是网络中节点流量范围大,各节点间差异显著。
不同时间间隔下出租车交通网络的幂律指数如图 4 所示。
图 4b 中的时间间隔较大,其 $\alpha$ 值大于图 4a,表明外部流量影响大幅降低,内部流量影响增大。当 $t$ 在 4 到 5 之间时,$\alpha$ 大幅增加,