基于重力模型的区域热点系统的研究

李文皓 李薇宇 贺晓 孙名扬

摘要：基于对区域发展规划和居民生活的思考，针对中国城市化出现的诸多社会问题，本文利用重力模型及其改进模型对流行性疾病热点、交通热点、商业热点、违法犯罪热点的建立进行了研究，并提出了三维测度距离矩阵、空间权重矩阵等改进方案。

关键词：重力模型;区域热点;人口流动;空间权重矩阵

一、引言

目前国内外关于交通热点识别的研究更多的在于对热点提取方法及其动态变化的研究，例如利用出租车载客数据研究居民的出行特征，提取城市的交通热点区域，而鲜少有从大数据出发构建基于重力模型的区域热点识别系统。

重力模型来源于牛顿万有引力定律，该模型应用广泛，在人口流动、区域经济发展与合作、城市建设等方面有着重要意义。重力模型吸引了国内外众多学者的研究兴趣，取得了大量的成果。Casey首先提出将重力模型应用于交通分布中;张兰在研究重力模型标定方法的分析及应用，提出了影响出行分布的区域社会经济增长因素和出行空间、时间阻碍等因素。

重力模型的一般形式是。随着对重力模型的不断深入，人们得到了3种改进形式：（1）基本重力模型：;（2）BPR重力模型：;（3）改进重力模型：。其中，qij为i、j两地之间的出行量预测值;Pi、Aj分别为i地的出行量、j地的到达量;Rij为两地之间的交通阻抗;f（Rij）为地区i和j之间的阻抗函数;其他参数为修正系数。

二、区域热点系统

2.1流行性疾病热点

在传染病计算模型里，人的流动性研究是理论方面和经验数据方面的一个重大挑战。……