一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法，包括以下步骤：Step1：明确公路网区位度计算时空范围；Step2：采集数据；Step3：计算公路网区位中心；Step4：计算公路网交通强度；Step5：计算公路网客货作用强度；Step6：计算公路网区位度标准值，输出公路网区位度标准化结果。本发明专利技术通过明确区位度计算的时空范围，采集城市高速公路网和普通国省道路网的地理信息数据、客货运输参数，然后分别计算公路网区位中心和交通强度，基于此，求解城市间公路网客货作用强度，最后计算区位度标准值，以更好地掌握区域内各个城市公路网的区位优势情况。区位优势情况。区位优势情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法


[0001]本专利技术涉及一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法技术，属于公路网区位度计算


技术介绍

[0002]公路网是城市间产生经济联系的重要基础设施。公路网存在于特定地域空间体系中，对城市经济的发展起到辐射作用，是区域内城市之间人员、物资、信息和资本等要素产生交流与联系的关键载体。受地域空间的影响，不同城市的公路网发挥的辐射作用有所差别，因而产生了城市间经济联系过程中相对区位的优势。公路网区位度是指某一城市的公路网区位在所处区位体系中相对于其他城市公路网区位的优劣程度。
[0003]关于公路网区位度计算的技术尚处于空白状态。当前技术更多是从系统发展水平的角度进行公路网优势研究，如公路网密度、监测设施建有量、通行能力与服务水平等，缺少从区位的角度出发，考虑公路网在区域空间联系上的优势差异。如何衡量一个城市的公路网区位度，是完成公路网发展规划、认识区域内城市间公路网相互作用模式需要考虑的问题。
[0004]计算公路网区位度可考虑从客货作用强度的角度出发。客货作用强度反映着公路网在客货运输上产生的相互作用力的大小，产生的相互作用力越大，越能够突出公路网在空间区域经济联系上的区位优势。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法，本专利技术方法以公路网的地理信息数据和客货运输参数为数据来源，计算公路网区位中心和交通强度，然后计算城市间客货作用强度，最后基于此求解区位度标准值，从而掌握区域内城市的公路网区位优势差异。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提出的一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1、明确公路网区位度计算时空范围。
[0009]定义公路网包括高速公路网和普通国省道路网，选取高速公路网中所有的入口和普通国省道路网中所有的城市出口作为区位度计算基本对象，用m，n分别表示高速公路入口和普通国省道城市出口的编号，m＝1，2，...，M，n＝1，2，...，N；时间范围是指选择公路网区位度计算的年份，并用t表示日期的编号，t＝1，2，...，365；空间范围是指由多个地级市构成的空间行政区域，用i表示城市的编号，i＝1，2，...，J。
[0010]步骤2、采集数据。
[0011]基于步骤1明确的时空范围，采集地理信息数据和客货运输参数，其中，地理信息数据包括城市i高速公路网总里程L
ig
、普通国省道路网总里程L
ip
、第m个入口的经纬度坐标(x
igm
，y
igm
)、第n个城市出口的经纬度坐标(x
ipn
，y
ipn
)；客货运输参数包括客车乘坐人数、货
车载货重量，具体有第m个入口第t天内第h辆通行客车的乘坐人数q
igmth
和第k辆通行货车的载货重量c
igmtk
、第n个城市出口第t天内第u辆通行客车的乘坐人数q
ipntu
和第w辆通行货车的载货重量c
ipnt
。
[0012]步骤3、计算公路网区位中心(x
i
，y
i
)。
[0013]定义公路网区位中心是公路网所处空间区域的中心，根据步骤2采集的地理信息数据，分别求解高速公路网区位中心和普通国省道路网区位中心，然后结合高速公路网和普通国省道路网总里程数据，采用加权平均法，求解i城市公路网区位中心。
[0014]步骤4、计算公路网交通强度。
[0015]定义公路网交通强度是在一定时间内公路网支撑客货运输的水平，包括客运总量Q
ig
、货运总量C
ig
，根据步骤2采集的客货运输参数，分别计算高速公路网和普通国省道路网的交通强度，然后结合步骤3的结果分别求解高速公路网区位中心和普通国省道路网区位中心至公路网区位中心的距离L
igc
，L
ipc
，按照加权平均法计算公路网交通强度。
[0016]步骤5、计算公路网客货作用强度P
ij
。
[0017]定义公路网客货作用强度是两个城市在公路客货运输上相互影响的程度，根据i，j城市公路网区位中心坐标，计算i，j城市间的客货作用距离D
ij，
然后按照客货相互作用公式，计算i，j城市间公路网客货作用强度。
[0018]步骤6、计算公路网区位度标准值R
′
i
。
[0019]根据步骤5计算结果，进一步求解公路网区位度初始值R
i
，然后通过标准化处理，生成公路网区位度标准值计算结果。
[0020]作为本专利技术所述的一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法，步骤3中，公路网区位中心是通过高速公路网区位中心和普通国省道路网区位中心求得；高速公路网区位中心、普通国省道路网区位中心分别是指由城市所有高速公路入口组成的网络的重心、由所有普通国省道城市出口组成的网络的重心。公路网区位中心具体计算步骤为：
[0021]步骤31、计算城市i高速公路网区位中心(x
ig
，y
ig
)。根据步骤2采集的高速公路入口经纬度坐标数据，按照如下公式求解高速公路网区位中心：
[0022][0023]式中，(x
igm
，y
igm
)代表第m个入口的经纬度坐标，M代表高速公路入口数量。
[0024]步骤32、计算城市i普通国省道路网区位中心(x
ip
，y
ip
)。根据步骤2采集的普通国省道城市出口经纬度坐标数据，按照如下公式求解普通国省道路网区位中心：
[0025][0026]式中，(x
igm
，y
igm
)代表第n个城市出口的经纬度坐标；N代表普通国省道城市出口数
量。
[0027]步骤33、计算城市i公路网区位中心(x
i
，y
i
)。根据城市高速公路网总里程L
ig
和普通国省道路网总里程L
ip
，采用加权平均法，计算公路网区位中心，公式为：
[0028][0029]式中，α代表加权平均系数，α＝L
ig
/(L
ig
+L
ip
)。
[0030]作为本专利技术所述的一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法，步骤4中，公路网交通强度是指在一定时间内公路网支撑客货运输的水平，计算的具体步骤是：
[0031]步骤41、计算城市i高速公路网和普通国省道路网的交通强度。根据步骤2采集的客货运输参数，按照先日平均、后年求和的方法，分别计算高速公路路网和普通国省道路网的客运总量Q...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、明确公路网区位度计算的时空范围；步骤2、基于步骤1明确的时空范围，采集地理信息数据和客货运输参数，其中，地理信息数据包括各城市的高速公路网总里程、国省道路网总里程，各高速公路入口的经纬度坐标、各国省道路城市出口的经纬度坐标；客货运输参数包括各高速公路入口每天各通行客车的乘坐人数、各通行货车的载货重量，各国省道路城市出口每天各通行客车的乘坐人数、各通行货车的载货重量；步骤3、计算高速公路网区位中心、国省道路网区位中心，进而计算公路网区位中心，其中高速公路网区位中心、国省道路网区位中心分别是由所有高速公路入口组成的网络的重心、由所有国省道城市出口组成的网络的重心，公路网区位中心是高速公路网区位中心、国省道路网区位中心的加权平均；步骤4、计算高速公路网和国省道路网的客运总量、货运总量，进而计算公路网交通强度；其中公路网交通强度包括公路网客运总量、货运总量，公路网客运总量是高速公路路网和国省道路网的客运总量的加权平均，公路网货运总量是高速公路路网和国省道路网的货运总量的加权平均；步骤5、计算公路网客货作用强度，其中公路网客货作用强度是两城市在公路客货运输上相互影响的程度；步骤6、计算公路网区位度标准值。2.根据权利要求1所述的一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法，其特征在于，步骤3中所述的公路网区位中心的具体计算步骤为：步骤31、计算城市i的高速公路网区位中心(x
ig
,y
ig
)：式中，(x
igm
,y
igm
)代表城市i的第m个高速公路入口的经纬度坐标，M代表城市i的高速公路入口数量；步骤32、计算城市i的国省道路网区位中心(x
ip
,y
ip
)：式中，(x
igm
,y
igm
)代表城市i的第n个国省道路城市出口的经纬度坐标；N代表城市i的国省道路城市出口数量；步骤33、采用加权平均法，计算城市i公路网区位中心(x
i
,y
i
)：
式中，α代表加权平均系数，α＝L
ig
/(L
ig
+L
ip
)，L
ig
代表城市i的高速公路网总里程、L
ip
代表城市i的国省道路网总里程。3.根据权利要求1所述的一种基于客货作用强度的公路网区位度计算方法，其特征在于，步骤4中所述的公路网交通强度的具体计算步骤是：步骤41、计算城市i高速公路网和国省道路网的客运总量Q
ig
,Q
ip
、货运总量C
ig
,C
ip
：：式中，q
igmth
代表城市i第m个高速公路入口第t天内第h辆通行客车的乘坐人数；q
ipntu
代表城市i第n个国省道路城市出口第t天内第u辆通行客车的乘坐人数；H,U分别代表城市i高速公路入口和国省道城市出口第t天内通行的客车流量；c
igmtk
代表城市i第m个高速公路入口第t天内第k辆通行货车的载货重量；c
ipntw
代表城市i第n个国省道城市出口第t天内第w辆通行货车的载货重量；K,W分别代表城市i高速公路入口和国省道城市出口第t天内通行的货车流量；步骤42、计算城市i高速公路网区位中心至公路网区位中心的距离L
igc
、国省道路网区位中心至公路网区位中心的距离L
ipc
：式中，(x
i
,...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建华，赵岩，孙凯，孙满，刘坤，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：