1.一种基于拉普拉斯谱分析的宏观道路安全分析单元选取方法,包括以下步骤,S1、建立路网拉普拉斯矩阵;
S2、计算拉普拉斯矩阵除0以外最小的k个特征值与特征向量,并对特征向量构建起的特征矩阵实施K均值聚类;
S3、检验各簇权重w(u,v)差异性是否显著,将差异性显著的类切割为不同空间单元,以迭代方法确定k值以及空间单元的切割方案D0={r1,r2,…,rk};
其特征在于:
S4、在方案D0的基础上,增设基于空间单元内交通密度相似度的空间单元调整环节;首先通过箱线图识别出空间单元内交通密度存在显著差异的离群点;其次基于相似度模型循环调整单元选取方案,使得空间单元内部交通流密度特征相似性最大、与外部其他单元差异性最大,划分后的空间单元用于宏观道路安全分析;步骤S4的具体步骤为:S41、由空间单元内的交叉口以及交叉口间存在的路段构成初始的单元;若存在孤立点,即空间单元内仅包含一个交叉口编号,则将该单元随机合并入邻接的单元内,生成方案D1;
S42、绘制D1各空间单元内的交通密度箱线图,将超出上下四分位数的点作为离群点;此类点影响空间单元内权重w相似性的评价,将其标记,不参与后续评价环节;
S43、根据相似性评价模型,计算各空间单元内除异常点以外的交通密度相似度NS;步骤S43中相似度模型具体为:其中,ri为待评估空间单元,rj为任一与其相邻的空间单元,Var(r)为空间单元内的交通密度数据方差,u为空间单元内的交通密度数据均值;
S44、若空间单元的交通密度相似度NS(ri)<1,则确认ri作为分析空间;否则,转入步骤S45对ri做进一步处理;
S45、检测ri内节点数量,若ri内的节点数目交通密度检测节点数Nri
其中N为阈值;若Nri≥N,则对ri实施再切割;步骤S45中ri再切割方法具体为:切割前,从步骤S42生成的箱线图中根据平均值识别出与ri特征最为相似的相邻空间rs;按步骤S1~S3生成空间ri的划分方案D(ri);比较本次ri空间再切割前后,与其特征最相似相邻空间rs的相似度之和,若NS(ri’)+NS(rs’)>NS(ri)+NS(rs),则取消本次切割;否则,对ri实施分割,并逐步实施步骤S4;其中ri’、rs’为经过分割变动的ri与rs。