基于K-means的上海地鐵站點分級研究

趙 源

（1同濟大學 道路與交通工程教育部重點實驗室，上海201804；2上海軌道交通運營管理中心，上海200070）

0 引 言

目前，對于軌道交通站點的分級研究主要依據是車站的位置、用地情況以及客流量等因素，結果往往只是單一特征下的幾類車站，不能反映一個車站同時屬于多種類型的情況［1］。隨著上海地鐵網絡的快速發展，線網網絡的拓撲結構越來越復雜，需要更加科學合理的分級體系，來對站點進行分級研究［2］。本文應用圖論的方法，將上海地鐵復雜的線網用數學模型方法［3］進行描述。通過研究模型準確地發現線網的規律和特點后，引入簡單高效的kmeans聚類方法，綜合各指標對上海現有站點進行分類研究。

1 基于圖論的地鐵車站重要度研究

現實中復雜的地鐵線網可以通過圖論進行簡化描述，將現實中的站點擬化成圖論中的節點，站點之間的線路可擬化成邊。不同的線路利用不同的顏色進行區分，然后通過復雜線網的3個重要指標（節點度值、接近中心性和介數中心性）的值，對線網節點進行描述［4］，從而了解上海各站站點在線網網絡中的重要度。

1.1 上海地鐵線網模型建立

在圖論中，一般設圖G＝（V，E），V和E的值分別代表圖G的頂點數和邊數。若圖G的頂點數和邊數都是有限集，則稱G為有限圖，反之為無限圖。若圖G中，節點之間的邊有方向，則稱圖G為有向圖，否則稱為無向圖。有向圖中節點的度有出度和入度之分。

在研究上海地鐵全網的拓撲模型特性時，需要選擇合適的網絡拓撲抽象方法。……