一种计算城市任意区域公交线网密度的方法技术

一种计算城市任意区域公交线网密度的方法，本发明专利技术涉及公交系统线网密度计算方法，尤其是基于多公交线路GPS数据的城市任意区域的公交线网密度的方法。主要提供一种计算城市任意区域公交线网密度的方法，该方法对多条公交线路的GPS数据进行分割，采用距离相似性技术去掉重复线路，将非重复线路累加得到道路中心线总长度，然后与选定的城市区域进行相除，求得最终的公交线网密度，从而为公交公司进行线网规划和优化提供了很好的参考依据。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】-种计算城市任意区域公交线网密度的方法
本专利技术设及公交系统线网密度计算方法，尤其是基于多公交线路GI^S数据的城市 任意区域的公交线网密度的方法。
技术介绍
公交线网密度是指单位面积内所拥有的公交线网长度。通常利用公交线网长度 (L)与区域面积（巧之比来表示，即公交线网密度D=L/S。公交线网密度大体能反映一个 地区公交线网的发展水平，因此，公交线网密度是衡量城市公共交通服务水平的一项重要 指标。城市公共交通是满足居民基本出行的社会公益性事业，是交通运输服务业的重要 组成部分，与居民生产生活息息相关，与城市运行和经济发展密不可分。随着城市转型升 级，城市人口不断增长，乘坐公交出行的居民数量不断增加，城市公交服务系统面临的压力 也逐步加大。 公交线网设置是公交的重要组成部分，公交线网的规划、设置对居民出行乘车感 受、乘车便利性及公交系统的运行成本产生直接影响。建设部颁发的《城市道路交通规划设 计规范》，提到"在市中屯、区规划的公共交通线路网的密度，应达到3 - 4公里每平方公里； 在城市边缘地区应达到2 - 2. 5公里每平方公里。"现行的公交线网密度计算方法是用各公交运营线路的实际长度除W所经地区的 面积。但是，该计算方法只是直接使用线网数据，忽略了城市公交线网的相似性与重复性， 从而影响到最终数据的准确性。因此，即使某一区域规划的公交线网密度，达到规范要求， 也可能因为线网设置重复，致使实际线网覆盖不均匀。当去除掉重复的公交线网，实际线网 密度降低，有可能无法达到相关规范要求，从而无法满足部分区域居民的乘车需求。经专利技术 者研究发现，基于多公交线路GI^S数据分割和距离相似性去重的线网密度的方法，可W提 高公交线网密度测算的准确性。
技术实现思路
专利技术目的；本专利技术主要提供，该方法 对多条公交线路的Gl^s数据进行分割，采用距离相似性技术去掉重复线路，将非重复线路 累加得到道路中屯、线总长度，然后与选定的城市区域进行相除，求得最终的公交线网密度， 从而为公交公司进行线网规划和优化提供了很好的参考依据。技术方案；本专利技术的计算城市任意区域公交线网密度的方法，包括如下步骤： 步骤一，采集公交线路基础Gl^s数据，数据中包含各条公交线路上公交车辆行驶 的轨迹，包括经度、绅度等，令S表示线网密度，L代表有公交线路的道路中屯、线总长度，单 位是为km，F是公交服务的城市用地面积，单位是km2,则公交线网密度计算公式为；S=L/F(1)[001引在公式（1)中，道路中屯、线总长度L通过将所有公交线路的路线长度相加求得，求 各过程中去除公交线路重复的部分。在已知公交服务面积的边界点经绅度的情况下，选定 区域的公交服务面积F通过求解多边形面积而得到。如公式（1)所述，求公交线网密度的 关键在于如何在公交线路之间有重合的情况下，计算所有公交线路的道路中屯、线总长度。 步骤二；根据影响公交线网密度测算的公交线路重合因素，计算距离相似性，并根 据相似程度去掉重复路段。在本专利技术中，公交线路的去重问题建模为移动轨迹序列相似性 匹配问题。假定A和B表示两条公交线路的行车轨迹，Ai和A2表示线路A的一个路段，B1 和B2表示线路B的一个路段，在欧式空间中计算出端点A1与A2,Bi和B2的距离d1和d2,并 与给定的阔值0比较得到比较结果伊，具体计算公式如下：(別 在公式（2)中，與的值小于零表示公交线路段AA与B化相似，而俱的值大于零 表示公交线路段A1A2与BA不相似。 步骤对城市所有公交线路进行分割，并应用步骤二中提出的距离相似性去重 方法对分割后的线段进行去重。在本专利技术中，公交系统采集到的每条线路的GI^S数据都存 在数据库表中，对每一条公交线路计算相邻GPS点之间的距离，并根据计算精确度要求对 本路离线段进行分割，分割后的每一小段的起始点，中间点，终点的经绅度W及所在的公交 线路存入数据库表all中。通过该种分割策略，可W在更小的粒度上对公交线路进行去重。 接下来数据库表all表里的线段计算相似度，并根据计算结果去掉相似的路段，保留所有 不相似的路段，结果保存在数据库表un中。为了提高计算效率，本专利技术采用并行相似度计 算方法，将第i条线路里的线段集平均交付给多个线程并行的与前i-1条公交线进行相似 性比较，在并行处理过程中，一旦某个线程发现一个路段与其他路段相似，则通过消息通知 其他所有线程停止相似度计算，说明该小路段与其路段相似。 数据库表all和un中的每个记录是一个小的路段，可W表示为多元组，未去重前 all表里的记录将多于去重处理后unisegment表里的记录，两个表中记录的差表示重复的 路段信息。 步骤四；对于输入的城市任意多边形区域，累加该区域内的不重复的公交线段 长度，根据线网计算公式计算线网密度，输出该多边形区域内的线网密度值。在本专利技术 中，对于该城市中任意划分的多边形区域，首先计算出该多边形的边界，即最大最小经绅 度。然后从数据库里找出在外接矩形内的不重复的线段。为了提高查找效率可W选择 midlong,midlat作为组合索引。 对于找出的矩形内的不重复的线段，判断是否在多边形内。本专利技术首先判断该线 段的中点是否在多边形内，采用射线法方法判断，即该点向一个正方向发射一条射线，穿过 多边形线段上的个数为奇数则在多边形内，偶数则在多边形外。然后累加在多边形内的不 重复的线段长度，从而得到了城市多边形区域线网长度。接下来计算多边形的面积，将多边 形面积是组成多边形的=角形的有向面积之和。 步骤五，当所有公交线路的道路中屯、线长度，W及选定区域的面积计算完成后，利 用公式（1)求得公交线网密度。 有效效果：与现有技术相比，本专利技术具有W下优点： 1)本当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算城市任意区域公交线网密度的方法，它包含以下步骤：1)采集公交线路基础GPS数据，数据中包含各条公交线路上公交车辆行驶的轨迹，包括经度、纬度等：2)根据影响公交线网密度测算的公交线路重合因素，计算距离相似性，并根据相似程度去掉重复路段；3)对城市所有公交线路进行分割，并应用步骤二中提出的距离相似性去重方法对分割后的线段进行去重；4)对于输入的城市任意多边形区域，累加该区域内的不重复的公交线段长度，根据线网计算公式计算线网密度，输出该多边形区域内的线网密度值；5)当所有公交线路的道路中心线长度，以及选定区域的面积计算完成后，利用公式求得公交线网密度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：匡立伟，朱青，杨天楚，杨天若，
申请(专利权)人：常州普适信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32