一种量化城市轨道交通车站标识可见域的方法技术

本发明专利技术提供了一种量化城市轨道交通车站标识可见域的方法。包括：根据城市轨道交通车站的结构设施的几何尺寸按观察偏离角度将标识的最远可见距离划分为多个区间，根据正态分布再生定理构建各个区间的标识最远可见距离的枢轴量函数；设定标识最远可见距离区间估计的置信度水平，在置信度水平下利用枢轴量函数进行标记最远可见距离的区间估计；以单标识的最远可见距离为因变量、标识自身属性因素与观察偏离角度为自变量，引入多个虚拟变量以量化单个标识的可见域。本发明专利技术能够准确地标定和校核指定车站设施结构和特定属性特征的标识可见域，准确地量化在城市轨道交通车站中导向标识的可见域，评价车站内采用的标识属性和标识的设置方式是否合理。

【技术实现步骤摘要】
一种量化城市轨道交通车站标识可见域的方法
本专利技术涉及城市轨道交通
，尤其涉及一种量化城市轨道交通车站标识可见域的方法。
技术介绍
城市轨道交通系统作为城市交通的骨干网络，有很大比例的商务、旅游等非通勤和通学客流，这些客流不熟悉车站走行设施的流线路径。同时车站大多为地下车站，客流无法直接看到地面上的目的地或目的建筑物，方位不易辨别，必须要依靠导向标识进行走行方向的判别。因此，导向标识的有效区域—标识可见域的量化对于标识的选择和在车站内部的设置方式、设置数量具有很大的指导意义。目前关于标志可见域的相关研究较少，相关研究大多针对标识设计规范、定性分析标识辨识影响因素，或是从行人运动规律、站内布局等角度讨论如何提高标识引导效率。而影响标识可见域的因素众多，且不同的讨论对象应考虑的因素存在差异，例如对于道路交通，影响道路标识可见域的因素主要受道路速度限制、道路等级的影响，而对于城市轨道交通站内标识，则需要额外考虑站内标识特有的标识类型、站内设施布局、站内标识设置方式、标识设置数量和标识的视觉北京等。而标识最远可见距离与标识可见域之间存在关系，在实际中前者可通过测量得到，而后者不行，因此如若要量化某一标识或某一具体设施布局条件下的标识可见域，需借助一定的数学模型和方法。现有技术中的标识可见域的研究方法普遍认为标识自身属性因素(样式、尺寸、颜色搭配、材料)对标识可见域有主要影响，其中标识样式搭配可用图案、文字和箭头三元素描述，尺寸为信息携带面积，颜色搭配指底色与内容颜色搭配方式，城市轨道交通站内的材料分为磷光型与电光型。从人获取标识信息的角度考虑，已有研究表明观察偏离角度对标识最远可见距离有较大影响。因素对标识可见域影响机理研究方法方面，普遍通过实际调研、实验、VR等获取研究所需基础数据，并借助数据分析方法、元胞自动机理论、数理公式等方法研究因素对标识可见距离或可见域的影响机理模型。上述现有技术中的标识可见域的研究方法的缺点为：(1)考虑因素单一，缺少对于影响相关要素的综合研究。标识可见域影响因素较多，但已有研究或是单独考虑某一因素，或考虑因素较少，或忽略因素之间的相互作用，使得研究成果有一定的局限性。(2)针对城市轨道交通车站标识可见域的研究较少。已有研究主要针对建筑内标识，或道路交通标识，而针对城市轨道交通站内标识特性而进行的可见域研究较少。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种量化城市轨道交通车站标识可见域的方法，以克服现有技术的问题。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种量化城市轨道交通车站标识可见域的方法，包括：根据城市轨道交通车站的结构设施的几何尺寸按观察偏离角度将标识的最远可见距离划分为多个区间，根据正态分布再生定理构建各个区间的标识最远可见距离的枢轴量函数；设定标识最远可见距离区间估计的置信度水平，在所述置信度水平下利用所述枢轴量函数进行标记最远可见距离的区间估计；以单标识的最远可见距离为因变量、标识自身属性因素与观察偏离角度为自变量，引入多个虚拟变量以量化单个标识的可见域。优选地，所述的根据城市轨道交通车站的结构设施的几何尺寸按观察偏离角度将标识的最远可见距离划分为多个区间，包括：获取客流在城市轨道交通车站各类型设施处对于标识的依赖度，车站内产生路径选择的结构设施的几何尺寸和结构特征，根据所述结构设施的几何尺寸和结构特征将标记的观察偏离角度划分为0-10°、10-20°、20-30°、30-40°、40-50°、50-60°、60-70°、70-80°和80-90°9个不同区间。优选地，所述的根据正态分布再生定理构建各个区间的标识最远可见距离的枢轴量函数，包括：给出各子区间内标志最远可见距离95％置信区间，利用雅克-贝拉公式检验样本数据是否符合正态分布，式中，JB为雅克-贝拉检验值，n为样本总数，样本数据为各区间的标记的最远可见距离,S为样本偏度，利用下式计算，K为样本峰度，利用下式计算，若检验值JB＞0.05，则样本数据服从正态分布；当根据检验值JB判断标识的最远可见距离分布符合正态曲线后，设各区间内标志最远可见距离的平均值为根据正态分布再生定理构建标识最远可见距离的枢轴量函数式中，为区间i内标识最远可见距离平均值，为区间i内样本均值，ni为区间i内的样本总数，Sn-1，i为区间i内的样本标准差。优选地，所述的设定标识最远可见距离区间估计的置信度水平，在所述置信度水平下利用所述枢轴量函数进行标记最远可见距离的区间估计，包括：标识最远可见距离的枢轴量函数与区间i内样本X和有关，服从自由度为ni-1的t分布且与无关，作为枢轴量函数区间i内各因素影响下di的95％置信区间，查正太分布表得给定置信水平α＝95％；即则区间i内各因素影响下标识最远可见距离平均值的置信区间为：根据标记最远可见距离平均值的置信区间，综合考虑不同的影响因素确定标记最远可见距离平均值的范围。优选地，所述的以单标识的最远可见距离为因变量、标识自身属性因素与观察偏离角度为自变量，引入多个虚拟变量以量化单个标识的可见域，包括：设标识自身属性因素与标记初始最远可见距离之间为非线性关系：式中k为待求解系数，d是单标识的最远可见距离,D11为标识样式，等于1为三元素标识，等于0为图文标识；D12为标识样式，等于1为箭文标识，等于0为图文标识；D13为标识样式，等于1为文字标识，等于0为图文标识；D21为颜色搭配，等于1为黑/绿，等于0为绿/白标识，D22等于1为黑/白，等于0为绿/白标识；D3为标识材料，等于1为磷光型，等于0为电光型；S为标识携带信息面面积；θ是以垂直于标识面的线为基线，观察视线与基线之间的夹角；单标识的可见域边界上任意一点(x,y)对应最远可见距离为d|(x，y)，当y＝0时视线与标识面平行且最远可见距离为0，故不在标识可见域范围内；当y≠0时，观察偏离角度与标识可见域处在同一水平面上，不存在某一观察偏离角度下的标识可见域，得到直角坐标系下以标识中心为原点的单标识的可见域边界模型：式中，x，y为单标识可见域边界上任意一点，D1i，D2i，s为标识自身属性因素，为相关影响因素对于标记最远可见距离的相关系数；基于平面圆形面积公式推出各因素影响下单标识的可见域面积值为。优选地，所述的以单标识的最远可见距离为因变量、标识自身属性因素与观察偏离角度为自变量，引入多个虚拟变量以量化单个标识的可见域，包括：基于牛顿-莱布尼兹公式，靠墙式单标识可见域总量方程组为：式中，Sa，area为靠墙式标识可见域总量，SA，area和SB，area为标识A和标识B的可见域面积值，αA和αB为标识A和标识B的可见域权重。D1i，A，D2i，A，D3，A，sA为标识A自身属性，D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量化城市轨道交通车站标识可见域的方法，其特征在于，包括：/n根据城市轨道交通车站的结构设施的几何尺寸按观察偏离角度将标识的最远可见距离划分为多个区间，根据正态分布再生定理构建各个区间的标识最远可见距离的枢轴量函数；/n设定标识最远可见距离区间估计的置信度水平，在所述置信度水平下利用所述枢轴量函数进行标记最远可见距离的区间估计；/n以单标识的最远可见距离为因变量、标识自身属性因素与观察偏离角度为自变量，引入多个虚拟变量以量化单个标识的可见域。/n

【技术特征摘要】
1.一种量化城市轨道交通车站标识可见域的方法，其特征在于，包括：
根据城市轨道交通车站的结构设施的几何尺寸按观察偏离角度将标识的最远可见距离划分为多个区间，根据正态分布再生定理构建各个区间的标识最远可见距离的枢轴量函数；
设定标识最远可见距离区间估计的置信度水平，在所述置信度水平下利用所述枢轴量函数进行标记最远可见距离的区间估计；
以单标识的最远可见距离为因变量、标识自身属性因素与观察偏离角度为自变量，引入多个虚拟变量以量化单个标识的可见域。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据城市轨道交通车站的结构设施的几何尺寸按观察偏离角度将标识的最远可见距离划分为多个区间，包括：
获取客流在城市轨道交通车站各类型设施处对于标识的依赖度，车站内产生路径选择的结构设施的几何尺寸和结构特征，根据所述结构设施的几何尺寸和结构特征将标记的观察偏离角度划分为0-10°、10-20°、20-30°、30-40°、40-50°、50-60°、60-70°、70-80°和80-90°9个不同区间。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据正态分布再生定理构建各个区间的标识最远可见距离的枢轴量函数，包括：
给出各子区间内标志最远可见距离95％置信区间，利用雅克-贝拉公式检验样本数据是否符合正态分布，



式中，JB为雅克-贝拉检验值，n为样本总数，样本数据为各区间的标记的最远可见距离,
S为样本偏度，利用下式计算，



K为样本峰度，利用下式计算，



若检验值JB＞0.05，则样本数据服从正态分布；
当根据检验值JB判断标识的最远可见距离分布符合正态曲线后，设各区间内标志最远可见距离的平均值为根据正态分布再生定理构建标识最远可见距离的枢轴量函数



式中，为区间i内标识最远可见距离平均值，为区间i内样本均值，ni为区间i内的样本总数，Sn-1，i为区间i内的样本标准差。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的设定标识最远可见距离区间估计的置信度水平，在所述置信度水平下利用所述枢轴量函数进行标记最远可见距离的区间估计，包括：
标识最远可见距离的枢轴量函数与区间i内样本X和有关，服从自由度为ni-1的t分布且与无关，作为枢轴量函数区间i内各因素影响下di的95％置信区间，查正太分布表得给定置信水平α＝95％；



即



则区间i内各因素影响下标识最远可见距离平均值的置信区间为：



根据标记最远可见距离平均值的置信区间，综合考虑不同的影响因素确定标记最远可见距离平均值的范围。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的以单标识的最远可见距离为因变量、标识自身属性因素与观察偏离角度为自变量，引入多个虚拟变量以量化单个标识的可见域，包括：
设标识自身属性因素与标记初始最远可见距离之...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，陈益雯，贾利民，秦勇，张慧，梁梦迪，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11