本發(fā)明涉及城市軌道交通規(guī)劃領(lǐng)域，具體涉及一種基于poi數(shù)據(jù)的現(xiàn)代有軌電車(chē)站點(diǎn)的服務(wù)范圍確定方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代有軌電車(chē)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，確定站點(diǎn)的服務(wù)范圍是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的方法主要是單純基于距離或時(shí)間等歷史數(shù)據(jù)，因?yàn)樵u(píng)定服務(wù)范圍存在偏差，在后續(xù)公共利民設(shè)施建造過(guò)程中，也可能會(huì)產(chǎn)生資源浪費(fèi)以及城市規(guī)劃浪費(fèi)的情況。

2、poi(point?of?interest)是指與人們生活密切相關(guān)的地標(biāo)和地理實(shí)體點(diǎn)數(shù)據(jù)，如學(xué)校、醫(yī)院等。poi數(shù)據(jù)通常包含名稱、類別、經(jīng)緯度和地址等信息，反映城市活動(dòng)，并便于獲取和處理，利用poi數(shù)據(jù)參與站點(diǎn)服務(wù)范圍評(píng)估成為可能。但現(xiàn)有技術(shù)中，缺乏在對(duì)poi數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的同時(shí)，兼顧對(duì)站點(diǎn)本身時(shí)間或空間因素的結(jié)合考量，繼而導(dǎo)致其能夠確定的站點(diǎn)服務(wù)范圍精確度提升存在著更大的進(jìn)步空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：為解決背景技術(shù)中提到的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于poi數(shù)據(jù)的現(xiàn)代有軌電車(chē)站點(diǎn)的服務(wù)范圍確定方法，通過(guò)收集并預(yù)處理有軌電車(chē)站點(diǎn)poi數(shù)據(jù)，利用改進(jìn)后的斷裂點(diǎn)模型結(jié)合服務(wù)范圍的影響因素模型與吸引規(guī)模模型，進(jìn)而更精確的獲取可視化站點(diǎn)服務(wù)范圍，利于居民導(dǎo)航出行和后續(xù)城市圍繞站點(diǎn)規(guī)劃，減少公共設(shè)施資源浪費(fèi)。

2、技術(shù)方案：

3、本發(fā)明公開(kāi)一種基于poi數(shù)據(jù)的現(xiàn)代有軌電車(chē)站點(diǎn)的服務(wù)范圍確定方法，所述方法包括如下步驟：

4、s1獲取有關(guān)站點(diǎn)位置及其周?chē)h(huán)境信息poi數(shù)據(jù)，預(yù)處理并構(gòu)建數(shù)據(jù)集；

5、s2構(gòu)建應(yīng)用于站點(diǎn)的改進(jìn)斷裂點(diǎn)模型；

6、s2.1建立站點(diǎn)服務(wù)范圍影響因素模型，獲取影響因素分值；

7、s2.2利用各影響因素分值，建立吸引規(guī)模模型，獲取改進(jìn)斷裂點(diǎn)模型的吸引規(guī)模參數(shù)；

8、s2.3通過(guò)改進(jìn)斷裂點(diǎn)模型，計(jì)算數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)服務(wù)范圍區(qū)間；

9、s3建立服務(wù)范圍修正模型，對(duì)待糾偏站點(diǎn)服務(wù)范圍進(jìn)行修正，獲取修正后服務(wù)范圍區(qū)間并進(jìn)行可視化。

10、進(jìn)一步地，s1預(yù)處理構(gòu)建數(shù)據(jù)集步驟如下：

11、運(yùn)用geohash算法將站點(diǎn)及附近poi數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格化；

12、統(tǒng)計(jì)各柵格內(nèi)poi數(shù)據(jù)；

13、將各柵格與站點(diǎn)做距離對(duì)比，選取范圍內(nèi)的柵格數(shù)據(jù)作為站點(diǎn)poi數(shù)據(jù)；

14、以網(wǎng)格區(qū)間為1.2km*0.6km進(jìn)行柵格處理，將每個(gè)poi數(shù)據(jù)geohash編碼后，共得89個(gè)柵格區(qū)，統(tǒng)計(jì)各柵格所包含的poi數(shù)據(jù)后，將各站點(diǎn)所在柵格及鄰邊柵格數(shù)量和作為各站點(diǎn)poi數(shù)量。

15、進(jìn)一步地，s2改進(jìn)斷裂點(diǎn)模型構(gòu)建步驟包括：

16、兩城市間的吸引范圍的斷裂點(diǎn)表示為：

17、

18、其中，表示dx斷裂點(diǎn)到城市x的距離，dxy表示兩城市之間的直線距離，px和py表示城市x，y的人口數(shù)量；

19、原有的斷裂點(diǎn)模型應(yīng)用城市人口數(shù)量間接表示城市吸引力和規(guī)模，在研究影響站點(diǎn)服務(wù)范圍的因素的基礎(chǔ)上，運(yùn)用類比的方法，提出應(yīng)用于站點(diǎn)的改進(jìn)斷裂點(diǎn)模型：

20、

21、其中，ri表示斷裂點(diǎn)到站點(diǎn)i的距離，ri,i+1表示兩站點(diǎn)之間的直線距離，表示站點(diǎn)i的吸引規(guī)模，吸引規(guī)模由各影響因素分值得出。

22、進(jìn)一步地，s3中站點(diǎn)服務(wù)范圍影響因素模型所獲取目標(biāo)影響因素分為時(shí)間因素和空間因素：

23、時(shí)間因素包括：到、離站時(shí)間、候車(chē)時(shí)間以及乘車(chē)時(shí)間；

24、空間因素包括：站點(diǎn)周?chē)挠玫亟ㄖ芏取⑴涮追?wù)設(shè)施、居民出行類型、交通接駁；

25、依據(jù)數(shù)據(jù)可獲性與定量分析反應(yīng)服務(wù)范圍影響因素的變化的客觀評(píng)定，對(duì)影響因素進(jìn)行二次篩選，包括：用地建筑密度、居民出行類型、站點(diǎn)類型、站點(diǎn)布局以及交通接駁，各影響因素依據(jù)建立站點(diǎn)服務(wù)范圍影響因素模型如下：

26、用地建筑密度

27、針對(duì)于用地建筑密度方面，由于建筑密度與當(dāng)?shù)貐^(qū)域poi數(shù)量密切相關(guān)，將其轉(zhuǎn)換為poi研究，由此得出針對(duì)于用地建筑密度影響因素的數(shù)學(xué)模型，如公式所示：

28、

29、hdi＝di×100

30、其中，di表示站點(diǎn)i所在區(qū)域的用地建筑密度，poij表示第j個(gè)類型的poi數(shù)據(jù)，poisum表示站點(diǎn)附近的總poi數(shù)據(jù)，hdi表示第i個(gè)站點(diǎn)的用地密度分值；

31、居民出行類型

32、居民出行類型方面，可將其根據(jù)出行需求分為各類型居民，如公式所示：

33、peot＝tdi·pt

34、其中，peot表示t類型居民出行人數(shù)，tdi表示第i個(gè)站點(diǎn)的客流量，pt表示出行目的為t類的居民人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例；

35、站點(diǎn)類型

36、站點(diǎn)類型方面，根據(jù)各站點(diǎn)poi數(shù)據(jù)與不同類型下poi數(shù)據(jù)與各站點(diǎn)的關(guān)系，分析各站點(diǎn)的重要性，將各站點(diǎn)分為一級(jí)站點(diǎn)、二級(jí)站點(diǎn)、三級(jí)站點(diǎn)，如公式所示：

37、

38、其中，sti表示第i個(gè)站點(diǎn)類型的權(quán)值，poij表示第j個(gè)poi類型的第i個(gè)站點(diǎn)的poi數(shù)據(jù)，表示第j個(gè)類型的所有poi數(shù)量，pfj表示第j個(gè)類型的出行需求度，tdi表示第i個(gè)站點(diǎn)的客流量，表示所有站點(diǎn)的總客流量；

39、pfj出行需求度計(jì)算公式如下：

40、

41、其中，ppfj表示第j個(gè)類型的第i個(gè)站點(diǎn)的出行人數(shù)，表示第i個(gè)站點(diǎn)的全部poi類型的出行人數(shù)，ac表示擴(kuò)增系數(shù)，用于增加對(duì)比性，提高計(jì)算精度；

42、站點(diǎn)布局

43、將各站點(diǎn)到各主要商業(yè)圈中心的距離進(jìn)行對(duì)比，選出最短距離，再運(yùn)用所有站點(diǎn)到各主要商圈中心最短距離之和與各站點(diǎn)最短距離之比作為站點(diǎn)布局權(quán)值，公式如下：

44、

45、

46、其中，lai表示站點(diǎn)布局權(quán)值，disi表示站點(diǎn)i到各商業(yè)圈中心的最短距離，表示所有站點(diǎn)到各商業(yè)圈中心的最短距離之和，hli表示第i個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)布局分值，lasum表示總站點(diǎn)布局的權(quán)值數(shù)；

47、交通接駁

48、針對(duì)于交通接駁方面轉(zhuǎn)化為交通設(shè)施的poi數(shù)據(jù)研究，由此得出針對(duì)于交通接駁的影響因素的數(shù)學(xué)模型，公式如下：

49、

50、

51、其中，ti表示站點(diǎn)i所在區(qū)域的交通接駁，表示站點(diǎn)i的交通設(shè)施poi數(shù)據(jù)，表示所有站點(diǎn)附近交通設(shè)施總的poi數(shù)據(jù)，hti表示第i個(gè)站點(diǎn)的交通接駁分值，tsum表示總交通接駁的權(quán)值數(shù)。

52、進(jìn)一步地，通過(guò)建立各影響因素模型，獲取影響因素分值得出有軌電車(chē)站點(diǎn)吸引規(guī)模，吸引規(guī)模計(jì)算公式如下：

53、si＝hli·sti·hti·∫(peot×hdi×ac)

54、其中，si表示站點(diǎn)i的吸引規(guī)模，hli表示第i個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)布局分值，sti表示站點(diǎn)類型的權(quán)值，hti表示第i個(gè)站點(diǎn)的交通接駁分值，peot表示t類型居民出行人數(shù)，hdi表示第i個(gè)站點(diǎn)的用地密度分值，ac為擴(kuò)增系數(shù)，用于增加對(duì)比性，提高計(jì)算精度。

55、進(jìn)一步地，s3的詳細(xì)步驟為：

56、為對(duì)待糾偏站點(diǎn)服務(wù)范圍進(jìn)行修正，修正系數(shù)可由修正模型得出，建立基于各站點(diǎn)poi數(shù)據(jù)與相鄰距離信息的修正模型，公式如下：

57、

58、式中，r_ci表示修正后的服務(wù)范圍，ri,i+1表示兩站點(diǎn)之間的直線距離。

59、進(jìn)一步地，s3通過(guò)arcgis對(duì)修正后的服務(wù)范圍區(qū)間進(jìn)行可視化展示，繪制有軌電車(chē)站點(diǎn)服務(wù)范圍可視化圖，用于后續(xù)調(diào)度研究。

60、有益效果：

61、1.本發(fā)明在研究影響站點(diǎn)服務(wù)范圍的因素的基礎(chǔ)上，運(yùn)用類比的方法，提出了應(yīng)用于站點(diǎn)的改進(jìn)斷裂點(diǎn)模型，適配于有軌電車(chē)服務(wù)范圍的精確判定，保證泛化性和收斂速度。

62、2.本發(fā)明基于poi數(shù)據(jù),對(duì)影響因素進(jìn)行分析，對(duì)影響現(xiàn)代有軌電車(chē)站點(diǎn)的因素進(jìn)行二次選擇，選擇五個(gè)影響因素進(jìn)行分析并建立影響因素模型，并進(jìn)一步確定吸引規(guī)模參數(shù)，提高該服務(wù)范圍的精準(zhǔn)程度。

63、3.本發(fā)明為對(duì)待糾偏站點(diǎn)服務(wù)范圍進(jìn)行模型計(jì)算，建立基于各站點(diǎn)poi數(shù)據(jù)與相鄰距離信息的修正模型，提高服務(wù)范圍涉及計(jì)算上限并修正，對(duì)于不符合真實(shí)性的服務(wù)范圍進(jìn)行剔除過(guò)濾，維持服務(wù)范圍結(jié)果的真實(shí)性和實(shí)用性，可運(yùn)用于實(shí)際場(chǎng)景。