一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法及系统，包括获取M个城市中的N个可横向对比的指标，并根据N个指标生成基础数矩阵A；将基础数矩阵A输入至预设的全球城市三维空间交通坐标体系；对矩阵Q进行标准化处理，得到矩阵T；通过对矩阵T坐标的信息熵进行计算，得到信息熵E；根据矩阵Q的坐标信息和信息熵E，到权重矩阵W中元素的值；根据矩阵Q和权重矩阵W中元素的值，计算得到元素对应城市交通的综合竞争力，能够对各类城市的交通综合竞争力进行分析，从而实现了通过简单方便的计算方法算出对各类城市的交通综合竞争力。

An Analysis Method and System of Comprehensive Competitiveness of Traffic Based on Global Urban Three-Dimensional Coordinates

The invention discloses a comprehensive traffic competitiveness analysis method and system based on three-dimensional coordinates of global cities, including acquiring N cross-comparable indicators in M cities, generating basic number A according to N indicators, inputting basic number A into the preset three-dimensional traffic coordinate system of global cities, standardizing matrix Q, and obtaining matrix T through moment. The information entropy of matrix T coordinate is calculated to get the information entropy E; according to the coordinate information and information entropy E of matrix Q, the value of elements in weight matrix W is calculated; according to the value of elements in matrix Q and weight matrix W, the comprehensive competitiveness of elements corresponding to urban traffic is calculated, which can analyze the comprehensive competitiveness of various cities, thus realizing a simple and convenient calculation method. The comprehensive competitiveness of transportation for all kinds of cities is given.

【技术实现步骤摘要】
一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法及系统
本专利技术涉及交通运输工程领域，尤其涉及一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法及系统。
技术介绍
世界上所有的城市，无论规模大小、经济水平、产业特征或腹地格局，均存在内在某种相互关系和可比性。目前对全球城市排名的方法主要包括：全球化与世界级城市研究小组与网络(GlobalizationandWorldCitiesStudyGroupandNetwork，简称GaWC)发布的世界级城市名册、美国科尔尼公司发布的全球城市指标(GCI/GIO)和日本森纪念财团城市战略研究所发布的全球城市实力指数(GPCI)等。世界级城市名册通过研究金融、会计、广告、法律和管理咨询等五个行业的全球高端生产服务企业在各个城市的分布，按照分支机构的重要性进行打分，利用数学模型综合计算得出城市层级。2008年至今发布了70多个与全球城市相关的指标，按其关注重点划分为综合实力排名、商贸经济实力、枢纽节点、科技创新、国际声誉等五大方向。然而，，在当前还未有一种能够基于全球城市三维空间交通坐标体系对各类城市的交通综合竞争力的分析方法。本专利技术旨在提供一种分析方法，对各类城市的交通综合竞争力进行分析，从而能够简洁方便的计算出各类城市的不同的交通综合竞争力。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法，能够对各类城市的交通综合竞争力进行分析，从而实现了通过简单方便的计算方法算出对各类城市的交通综合竞争力。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法，包括以下步骤：获取M个城市中的N个可横向对比的指标，并根据所述N个指标生成基础数矩阵A；其中，所述指标包括人口密度、人均GDP、路网密度、轨道站点密度、千人拥机动车率、千人拥公交车率、高峰时段车速、公交费用与人均GDP比值，所述基础数矩阵A由M个城市和N个指标，依次排成M行N列构成；将所述基础数矩阵A输入至预设的全球城市三维空间交通坐标体系；其中，所述预设的全球城市三维空间交通坐标体系为一个M行3列的矩阵Q，每一行标示相应的城市在三维空间的交通坐标体系中的坐标值；对所述矩阵Q进行标准化处理，得到矩阵T；通过对所述矩阵T坐标的信息熵进行计算，得到所述信息熵E；根据所述矩阵Q的坐标信息和所述信息熵E，到权重矩阵W中元素的值；根据所述矩阵Q和所述权重矩阵W中元素的值，计算得到所述元素对应城市交通的综合竞争力。进一步的，所述预设的全球城市三维空间交通坐标体系通过以下方法构建而成：通过对所述基础数矩阵A进行特征提取处理，得到特征值以及所述特征值对应的特征向量，并根据所述特征向量创建主特征矩阵P；根据所述基础数矩阵A和所述主特征矩阵P，构建三维空间交通坐标系；其中，所述三位空间交通坐标系用于反映各类城市交通发展水平与城市特征之间的关系。进一步的，所述通过对所述基础数矩阵A进行特征提取处理，得到特征值以及所述特征值对应的特征向量，并根据所述特征向量创建主特征矩阵P，具体为：将所述基础数矩阵A的每一列减去本列的平均值，得到矩阵B；根据所述基础数矩阵A和所述矩阵B，计算所述基础数矩阵A的协方差矩阵，得到矩阵C；通过对所述矩阵C进行计算，得到相关系数矩阵R；根据单位矩阵和所述矩阵R进行特征值提取，得到多个特征值；其中，每个特征值对应一个特征向量，所述特征向量为所述基础数矩阵A中M维的列向量；提取前三个特征值对应的特征向量构成矩阵，并作为所述主特征矩阵P。进一步的，所述将所述基础数矩阵A乘以所述主特征矩阵P，构建三维空间交通坐标系，具体为：通过将所述基础数矩阵A乘以所述主特征矩阵P，得到各城市在三维空间交通坐标体系中的坐标值矩阵Q；根据所述矩阵Q，构建所述三维空间交通坐标系。进一步的，所述根据所述矩阵Q的坐标信息和所述信息熵E，得到权重矩阵W中元素的值，具体为：根据所述矩阵Q的坐标信息定义坐标的权重矩阵，得到矩阵W；并根据所述信息熵，计算所述矩阵W中元素的值。作为本专利技术的另一种实施例，本专利技术还提供了一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析系统，包括：获取模块、传输模块、处理模块、信息熵计算模块、权重计算模块、综合竞争力计算模块；所述获取模块用于，获取M个城市中的N个可横向对比的指标，并根据所述N个指标生成基础数矩阵A；其中，所述指标包括人口密度、人均GDP、路网密度、轨道站点密度、千人拥机动车率、千人拥公交车率、高峰时段车速、公交费用与人均GDP比值，所述基础数矩阵A由M个城市和N个指标，依次排成M行N列构成；所述传输模块用于，将所述基础数矩阵A输入至预设的全球城市三维空间交通坐标体系；其中，所述预设的全球城市三维空间交通坐标体系为一个M行3列的矩阵Q，每一行标示相应的城市在三维空间的交通坐标体系中的坐标值；所述处理模块用于，对所述矩阵Q进行标准化处理，得到矩阵T；所述信息熵计算模块用于，通过对所述矩阵T坐标的信息熵进行计算，得到所述信息熵E；所述权重计算模块用于，根据所述矩阵Q的坐标信息和所述信息熵E，到权重矩阵W中元素的值；所述综合竞争力计算模块用于，根据所述矩阵Q和所述权重矩阵W中元素的值，计算得到所述元素对应城市交通的综合竞争力。进一步的，所述权重计算模块包括：定义单元和计算单元：所述定义单元用于，根据所述矩阵Q的坐标信息定义坐标的权重矩阵，得到矩阵W；所述计算单元用于，并根据所述信息熵，计算所述矩阵W中元素的值。与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供的基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法，包括获取M个城市中的N个可横向对比的指标，并根据所述N个指标生成基础数矩阵A；将所述基础数矩阵A输入至预设的全球城市三维空间交通坐标体系；对所述矩阵Q进行标准化处理，得到矩阵T；通过对所述矩阵T坐标的信息熵进行计算，得到所述信息熵E；根据所述矩阵Q的坐标信息和所述信息熵E，到权重矩阵W中元素的值；根据所述矩阵Q和所述权重矩阵W中元素的值，计算得到所述元素对应城市交通的综合竞争力，能够对各类城市的交通综合竞争力进行分析，从而实现了通过简单方便的计算方法算出对各类城市的交通综合竞争力。附图说明图1是本专利技术提供的基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法的一个实施例的流程示意图；图2是本专利技术提供的预设的全球城市三维空间交通坐标体系的构建方法的一个实施例的流程示意图；图3是本专利技术提供的基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析系统的一个实施例的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参见图1，本专利技术实施例提供了一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法，包括以下步骤：S1-S6；S1，获取M个城市中的N个可横向对比的指标，并根据N个指标生成基础数矩阵A。在本专利技术实施例中，指标包括人口密度、人均GDP、路网密度、轨道站点密度、千人拥机动车率、千人拥公交车率、高峰时段车速、公交费用与人均GDP比值，基础数矩阵A由M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：获取M个城市中的N个可横向对比的指标，并根据所述N个指标生成基础数矩阵A；其中，所述指标包括人口密度、人均GDP、路网密度、轨道站点密度、千人拥机动车率、千人拥公交车率、高峰时段车速、公交费用与人均GDP比值，所述基础数矩阵A由M个城市和N个指标，依次排成M行N列构成；将所述基础数矩阵A输入至预设的全球城市三维空间交通坐标体系；其中，所述预设的全球城市三维空间交通坐标体系为一个M行3列的矩阵Q，每一行标示相应的城市在三维空间的交通坐标体系中的坐标值；对所述矩阵Q进行标准化处理，得到矩阵T；通过对所述矩阵T坐标的信息熵进行计算，得到所述信息熵E；根据所述矩阵Q的坐标信息和所述信息熵E，到权重矩阵W中元素的值；根据所述矩阵Q和所述权重矩阵W中元素的值，计算得到所述元素对应城市交通的综合竞争力。

【技术特征摘要】
1.一种基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：获取M个城市中的N个可横向对比的指标，并根据所述N个指标生成基础数矩阵A；其中，所述指标包括人口密度、人均GDP、路网密度、轨道站点密度、千人拥机动车率、千人拥公交车率、高峰时段车速、公交费用与人均GDP比值，所述基础数矩阵A由M个城市和N个指标，依次排成M行N列构成；将所述基础数矩阵A输入至预设的全球城市三维空间交通坐标体系；其中，所述预设的全球城市三维空间交通坐标体系为一个M行3列的矩阵Q，每一行标示相应的城市在三维空间的交通坐标体系中的坐标值；对所述矩阵Q进行标准化处理，得到矩阵T；通过对所述矩阵T坐标的信息熵进行计算，得到所述信息熵E；根据所述矩阵Q的坐标信息和所述信息熵E，到权重矩阵W中元素的值；根据所述矩阵Q和所述权重矩阵W中元素的值，计算得到所述元素对应城市交通的综合竞争力。2.如权利要求1所述的基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法，其特征在于，所述预设的全球城市三维空间交通坐标体系通过以下方法构建而成：通过对所述基础数矩阵A进行特征提取处理，得到特征值以及所述特征值对应的特征向量，并根据所述特征向量创建主特征矩阵P；根据所述基础数矩阵A和所述主特征矩阵P，构建三维空间交通坐标系；其中，所述三位空间交通坐标系用于反映各类城市交通发展水平与城市特征之间的关系。3.如权利要求2所述的基于全球城市三维坐标的交通综合竞争力分析方法，其特征在于，所述通过对所述基础数矩阵A进行特征提取处理，得到特征值以及所述特征值对应的特征向量，并根据所述特征向量创建主特征矩阵P，具体为：将所述基础数矩阵A的每一列减去本列的平均值，得到矩阵B；根据所述基础数矩阵A和所述矩阵B，计算所述基础数矩阵A的协方差矩阵，得到矩阵C；通过对所述矩阵C进行计算，得到相关系数矩阵R；根据单位矩阵和所述矩阵R进行特征值提取，得到多个特征值；其中，每个特征值对应一个特征向量，所述特征向量为所述基础数矩阵A中M维的列向量；提取前三个特征值对应的特征向量构成矩阵，并作为所述主特征矩阵P。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：景国胜，甘勇华，周志华，顾宇忻，张薇，刘佳辉，王波，李健行，江雪峰，黄启乐，谷裔凡，欧阳剑，
申请(专利权)人：广州市交通规划研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44