基于道路层次结构的道路网重叠社团发现研究

发布时间：2017-08-28 05:14

  本文关键词：基于道路层次结构的道路网重叠社团发现研究

  更多相关文章： 重叠道路 道路层次 社团结构 社团发现 复杂网络

【摘要】：道路网是城市交通的主要载体,研究道路网的结构特性,可以为交通监管、城市建设和规划等提供理论支持。道路是地理数据库中出现频率最高的要素,故道路网自动综合是地图自动制图综合的重要部分。社团结构是道路网自动综合的重要依据,因此研究道路网的社团结构,对道路网的结构特性分析和地图自动制图综合十分重要。以往对道路网的结构研究多是基于复杂网络理论,但是道路网有别于一般的复杂网络,道路网具有明显的层次结构,不宜直接将复杂网络的研究方法应用于道路网研究中,所以本文结合道路层次性来研究其社团结构。目前针对道路网的分层已有可行的方法,本文先引用这些方法获来取道路网的层次结构,再引进复杂网络社团发现的理论思想,对道路网进行重叠社团结构划分。由于本文的模型设计、实现阶段,都采用了道路网的非重叠社团结构,因此本文先改进得到一种基于蚁群游走和局部优化的非重叠社团发现方法。采用经典小型网络和实际道路网进行实验,并将该方法的实验结果和其它社团发现方法的实验结果进行比较,验证了该改进方法的合理性。本文通过分析道路层次和平均邻接社团数量之间的内在关系,并结合基于节点重叠条件的重叠社团划分思想,提出一个针对道路网的重叠社团划分和评价模型。模型以对偶图作为道路的复杂网络结构,先划分对偶图的非重叠社团结构,并将其作为重叠社团划分的初始社团结构；再依据道路重叠条件将非重叠社团间边界节点中可重叠的部分进行标记,最后得到具有重叠性的道路网社团结构。本文采用C++程序设计语言实现了所涉及的算法,并对实际道路网进行了重叠社团划分的实验分析。通过对比本文方法和其它复杂网络重叠社团发现算法对实际道路网的实验结果,我们得出,结合层次性来划分道路网,在扩展模块度值上具有更好的结果,并且可视化结果也比较符合客观规律。从而证实了本文的方法对于道路网的划分是合理的,并且有一定的可行性。
【关键词】：重叠道路 道路层次 社团结构 社团发现 复杂网络
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P208;U495
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究意义及目的11-12
• 1.3 研究内容与论文结构12-15
• 1.3.1 研究内容12-13
• 1.3.2 论文结构13-15
• 第2章 研究现状15-25
• 2.1 复杂网络及其社团发现的研究现状15-22
• 2.1.1 复杂网络及其社团结构15-18
• 2.1.2 社团结构划分研究现状18-21
• 2.1.3 重叠社团发现研究现状21-22
• 2.2 复杂网络理论在道路网的应用现状22-23
• 2.3 道路网研究存在的问题23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 道路网及其重叠社团划分和评价模型25-34
• 3.1 道路网建模方法25-27
• 3.1.1 路划的构建25
• 3.1.2 道路网的构建25-27
• 3.2 道路网层次及社团结构27-30
• 3.2.1 道路网的层次结构27-28
• 3.2.2 道路网的社团结构28-29
• 3.2.3 道路层次性与社团重叠性29-30
• 3.3 道路网重叠社团发现及评价模型30-33
• 3.3.1 道路网重叠社团划分流程30-32
• 3.3.2 道路网社团结构评价方法32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第4章 一种基于蚁群游走和局部优化的社团发现方法34-48
• 4.1 局部优化方法简介34-35
• 4.2 蚁群算法简介35-36
• 4.3 基于蚁群游走和局部优化的社团发现36-42
• 4.3.1 局部优化分析36-39
• 4.3.2 算法主要思想39-40
• 4.3.3 算法实现过程40-42
• 4.4 实验结果分析42-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第5章 基于道路层次性和重叠性的重叠社团发现算法48-65
• 5.1 可重叠节点简介48-49
• 5.2 节点重叠性分析49-51
• 5.3 基于道路层次性和重叠性的重叠社团发现51-56
• 5.3.1 基于道路层次的节点重叠条件52-53
• 5.3.2 道路网重叠社团发现算法实现53-56
• 5.4 实验结果分析56-64
• 5.4.1 局部道路网实验分析56-58
• 5.4.2 实际道路网实验分析58-64
• 5.5 本章小结64-65
• 结论与展望65-67
• 结论65-66
• 展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71

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本文编号：747175