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航空网络数据采集方法探析

时间:2023-05-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:在此方阵中,行和列都代表完全相同的网络节点,并且行和列排列的顺序相同,矩阵中的要素代表节点之间的关系,以这种形式来表示网络关系的数据集合被称为邻接矩阵,记作X。将204座通航城市分别作为行和列,由此形成一个204×204的航空网络邻接矩阵X;以网络中两城市间航班数量作为权重,形成一个204×204的加权航空网络邻接矩阵A。图3-2中国航空网络的社会关系图

航空网络数据采集方法探析

1.数据来源

本书使用数据来源于“携程旅游网”(http://flights.ctrip.com/schedule/ScheduleIndex.aspx)中一天内的航空时刻表,共采集通航城市204座,国内航线4666条。本文着重分析城市机场网络,而非单独的机场网络。因此,对于拥有两个及以上机场的城市,将该城市的所有机场合并为一个节点。例如,统计中将上海虹桥机场和浦东国际机场进行合并,作为上海的机场进行计算。本文所研究的中国航空网络由204个城市机场作为网络节点,以城市对之间的直达航班来表示网络连接,城市对之间的连接取决于两者间是否存在直达航班,若必须经过中转才能到达,则两个城市之间没有连接。

2.邻接矩阵的建立

在实现了数据采集之后,需要通过某种形式将采集到的节点和通道的信息集成起来,以便能够用来反映现实的中国航空网络。有两种方法可以描述航空网络:图法和矩阵代数方法。对于节点众多、线路复杂的网络用图形表示相当复杂,可读性差,因此通过建立节点的邻接矩阵的方法,来表示网络关系是目前常用的方法。

邻接矩阵是进行复杂网络分析的基础,只有建立了邻接矩阵才能应用复杂网络技术和相关软件分析出网络整体的或局部的特征,揭示网络整体性的发展演变趋势与规律。

邻接矩阵是网络分析中最常使用的矩阵形式,其特征是正方阵。在此方阵中,行和列都代表完全相同的网络节点,并且行和列排列的顺序相同,矩阵中的要素代表节点之间的关系,以这种形式来表示网络关系的数据集合被称为邻接矩阵,记作X。在此类矩阵中,矩阵各个要素可以是“1”或者“0”,分别代表邻接关系的存在与否。根据节点间的相关邻接关系(如图3-1a所示)可以构建出邻接矩阵(如图3-1b所示)。(www.xing528.com)

图3-1 邻接矩阵的构建示意图

此外,对于加权网络,邻接矩阵中元素的值也可以是其他数值,以便更好地反映节点之间的关系。将204座通航城市分别作为行和列,由此形成一个204×204的航空网络邻接矩阵X;以网络中两城市间航班数量作为权重,形成一个204×204的加权航空网络邻接矩阵A。

运用Ucinet软件,作出中国航空网络的社会关系图,如图3-2所示。

图3-2 中国航空网络的社会关系图

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