代表双向街道作为图形网络

Question

我正在对交通流量进行一些研究，在网络上代表双向道路时遇到一些麻烦......首先是使​​用有向图，这意味着我将在两个节点之间有两个有向边，我想知道这是否是一个很好的表示，如果图形分析（中心性，介于...等）将适用于这样的图形

Answer 1

几乎所有研究人员都专注于有向和无向图，而不是更一般的模型 - mixed graph。这是因为有向图理论上可以通过将任何双向（或非定向，取决于您的语义）关系添加为两个有向边来表示混合图。

然而，对于某些应用而言，这种态度远非最佳，混合模型更实用，例如street networks（例如支持单向和双向街道），M*3 networks （例如，多关系社交网络）和许多其他用例。

没有什么能阻止开发直接支持混合图的算法，指标（例如中心度量），库等。然而，混合图表从未获得普及。以最流行的C ++图形库为例 - Boost Graph Library，LEMON Graph Library，STINGER，MTGL和igraph - 这些图形库本身都不支持混合图形。即使大多数图形数据库也不支持混合图形，但也有例外 - Sparsity DEX。

在大多数情况下，如果您正在寻找一些指标或算法 - 由于缺乏理论和实际实施，您必须从头开始实施。我希望在不久的将来我们会看到一些变化。

Answer 2

表示

考虑以下列方式用有向图表示道路网络。

• 路段是图表中的节点。
  • 如果路段是双向的，则每个方向有2个节点。
  • 如果路段是单向的，则只有1个节点。
• 当且仅当以下情况时，路段A到路段B有一条边：
  • A的结尾是B的开头。
  • 从A到B的进行是有道理的。

这是让你模拟诸如不允许左转的交叉点或者T交界处无法转弯的事情。

实施例

考虑以下示例。这里显示了5个路段和1个路口。从下面来的是一条单行道，最后只允许右转弯。司机在道路的右侧行驶。

蓝点是有向图中的5个节点 - 每个路段一个。橙色箭头是允许的从路段到路段的3种可能的过渡。

Answer 3

道路网络可以表示为图形。人们可以看到地图作为图形，其中节点是可以访问的地方（城镇，建筑物等），边缘是道路。

话虽如此，您的方法的有效性取决于您在图表中包含的信息类型，例如，节点N1和N2之间的边缘意味着存在路径但是，在N1和N2之间，这些信息本身并不能提供有关特定街道看到多少繁忙交通的信息。

要解决此问题，您可以使用加权有向图，您可以使用边的权重来确定道路上的流量，从而能够产生更完整的分析。