Например, Бобцов

Выделение ролей в сетях общественного транспорта с атрибутами узлов: описание модели

Аннотация:

Предмет исследования. Моделирование систем общественного транспорта с позиций теории сложных сетей имеет большое значение для повышения их эффективности и надежности. При этом важной задачей является анализ ролей узлов и взвешенных связей в сети, моделирующих группы остановок общественного транспорта и связывающие их маршруты. В настоящее время данная задача решена на основе только топологической и геопространственной информации о наличии маршрутов между остановками и их географическом положении. Такое ограничение приводит к проблеме неинтерпретируемости выделенных ролей. Для решения проблемы определения ролей в сетях в предложенной модели транспорта дополнительно учтена информация о социальной инфраструктуре вокруг остановок, а также осуществлено выделение совместно топологических, геопространственных и инфраструктурных ролей. Метод. Система общественного транспорта смоделирована с помощью специальной взвешенной сети — с атрибутами узлов. При этом узлы — непересекающиеся группы остановок, объединенные по геопространственному положению, атрибуты узлов — векторы, содержащие сведения о социальной инфраструктуре вокруг остановок, а взвешенные связи интегрируют информацию о расстоянии и количестве пересадок в маршрутах между остановками. Для идентификации модели достаточно использовать только открытые городские данные о системе общественного транспорта. Выделение ролей остановок выполнено путем кластеризации узлов сети в соответствии с их топологическими и атрибутивными признаками. Основные результаты. Предложена обобщенная модель системы общественного транспорта. Представлен новый подход решения задачи выделения ролей остановок, обеспечивающий интерпретируемость с топологической, геопространственной и инфраструктурной точек зрения. Модель идентифицирована на открытых данных Санкт-Петербурга об остановках подземного, троллейбусного и автобусного транспорта, а также организациях и предприятиях вокруг остановок. На основе данных найдены сбалансированные параметры объединения остановок, назначения весов связей и построения векторов атрибутов для последующего использования в задаче выделения ролей. Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы для определения транспортных и инфраструктурных недостатков реальных систем общественного транспорта, которые следует учитывать для улучшения функционирования этих систем в будущем.

Ключевые слова:

Статьи в номере