本發(fā)明屬于交通系統(tǒng)拓?fù)浣Ｏ嚓P(guān)，更具體地，涉及一種交通系統(tǒng)地理布局提取方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、交通系統(tǒng)地理布局?jǐn)?shù)據(jù)指的是交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)物理結(jié)構(gòu)和構(gòu)成要素的詳細(xì)信息。這些數(shù)據(jù)包括交通線路的地理位置、站點的位置和屬性、線路的數(shù)量和類型等。

2、以鐵路系統(tǒng)為例，鐵路系統(tǒng)地理布局?jǐn)?shù)據(jù)為鐵路系統(tǒng)的實體存在提供了靜態(tài)的、物理維度的描述，是構(gòu)建任何鐵路網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)。通常，國外學(xué)者從開放獲取的地圖中下載鐵路系統(tǒng)地理布局?jǐn)?shù)據(jù)，如開放街道地圖open?street?map。open?street?map是一個開源的項目，包含世界各地街道、鐵路、河流、林地、建筑物等詳細(xì)信息。open?street?map的數(shù)據(jù)是由志愿者使用全球定位系統(tǒng)設(shè)備、航空攝影、其他免費來源或者直接在網(wǎng)站上編輯地圖來收集的，被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。但是，由于open?street?map是由志愿者維護(hù)的，不同國家或者地區(qū)的數(shù)據(jù)分辨率以及準(zhǔn)確度并不相同。除了使用類似于open?street?map的開源數(shù)據(jù)外，還有學(xué)者通過列車時刻表信息獲取鐵路系統(tǒng)地理布局?jǐn)?shù)據(jù)。然而，基于列車時刻表利用space-of-stops方法得到的鐵路系統(tǒng)地理布局?jǐn)?shù)據(jù)會有大量冗余的鐵路段。

3、綜上，提供一種精確的交通系統(tǒng)地理布局提取方法是是亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種交通系統(tǒng)地理布局提取方法及其系統(tǒng)，其目的在于提高交通系統(tǒng)地理布局?jǐn)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

2、本發(fā)明提供了一種交通系統(tǒng)地理布局提取方法，其包括：

3、步驟s1：構(gòu)建初始網(wǎng)絡(luò)g1，所述初始網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點為交通系統(tǒng)的停靠站點，若至少存在一趟交通工具的運行路線連續(xù)停靠兩個站點，則連續(xù)停靠的兩個站點之間在所述初始網(wǎng)絡(luò)中被一條邊連接；

4、步驟s2：移除所述初始網(wǎng)絡(luò)的冗余邊，得到交通系統(tǒng)地理布局；

5、所述移除所述初始網(wǎng)絡(luò)的冗余邊，包括：

6、步驟s21：移除所述初始網(wǎng)絡(luò)g1中所有的第一類邊，得到優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)g2；所述第一類邊所滿足的條件包括：

7、條件一、所述第一類邊被移除后不改變網(wǎng)絡(luò)的連通性；

8、條件二、所述第一類邊的兩端的站點不是相對鄰域關(guān)系；其中，若分別以兩個站點為圓心、以對應(yīng)兩個站點之間的距離為半徑的兩個圓在其相交區(qū)域內(nèi)不包含任何其他站點，則對應(yīng)兩個站點為相對鄰域關(guān)系；

9、條件三、至少存在一趟交通工具的運行路線會在所述第一類邊的兩端站點以及兩端站點之間的若干中間站?？?，且這趟交通工具在所述第一類邊的兩端站點之間的出行時間不超過時間閾值，所述時間閾值小于或等于這趟交通工具沿所述第一類邊的理論行駛時間的γ倍，γ為經(jīng)過所述第一類邊的所有交通工具的最快速度和最慢速度的比率。

10、可選地，所述移除所述初始網(wǎng)絡(luò)的冗余邊，還包括：

11、步驟s22：移除網(wǎng)絡(luò)g2中所有的第二類邊，得到優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)g3；所述第二類邊所滿足的條件包括：

12、條件四、去掉所述第二類邊之后，所有連續(xù)?？康诙愡厓啥苏军c的交通工具在所述第二類邊兩端站點之間新的最短路徑上的任何中間站都不會?？浚?/p>

13、條件五、去掉所述第二類邊之后，所述第二類邊兩端站點之間新的最短路徑的長度不超過長度閾值，所述長度閾值小于或等于所有途徑新的最短路徑的交通工具的最大運行距離的最小值，所述最大運行距離為交通工具在新的最短路徑兩端站點之間的出行時間與對應(yīng)交通工具的最高速度的乘積。

14、可選地，在步驟s1中，所述構(gòu)建初始網(wǎng)絡(luò)，包括：

15、收集交通系統(tǒng)站點數(shù)據(jù)、交通工具時刻表數(shù)據(jù)以及交通工具類型數(shù)據(jù)，基于所收集的數(shù)據(jù)構(gòu)建所述初始網(wǎng)絡(luò)。

16、可選地，所述交通系統(tǒng)站點數(shù)據(jù)包括：站點編號、站點名稱、站點經(jīng)度、站點緯度；

17、所述交通工具時刻表數(shù)據(jù)包括：交通工具編號、交通工具名稱、交通工具?？空军c集、交通工具在每個?？空军c的出發(fā)時間集、交通工具在每個?？空军c的到達(dá)時間集；

18、所述交通工具類型數(shù)據(jù)包括：交通工具編號、交通工具名稱。

19、可選地，在步驟s21中，移除第一類邊之前，先構(gòu)建n*n維相對鄰域矩陣，n為站點的數(shù)量，所述矩陣中第i行第j列的元素表示第i站點和第j站點是否為相對鄰域關(guān)系。

20、可選地，所述交通系統(tǒng)為鐵路系統(tǒng)，所述交通工具為列車。

21、本發(fā)明還提供了一種交通系統(tǒng)地理布局提取系統(tǒng)，其包括：

22、初始網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建單元，用于構(gòu)建初始網(wǎng)絡(luò)g1，所述初始網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點為交通系統(tǒng)的?？空军c，若至少存在一趟交通工具的運行路線連續(xù)?？績蓚€站點，則連續(xù)?？康膬蓚€站點之間在所述初始網(wǎng)絡(luò)中被一條邊連接；

23、提取單元，用于移除所述初始網(wǎng)絡(luò)的冗余邊，得到交通系統(tǒng)地理布局；所述提取單元包含第一移除子單元，或，同時包含第一移除子單元和第二移除子單元；

24、所述第一移除子單元用于移除所述初始網(wǎng)絡(luò)g1中所有的第一類邊，得到優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)g2；所述第一類邊所滿足的條件包括：

25、條件一、所述第一類邊被移除后不改變網(wǎng)絡(luò)的連通性；

26、條件二、所述第一類邊的兩端的站點不是相對鄰域關(guān)系；其中，若分別以兩個站點為圓心、以對應(yīng)兩個站點之間的距離為半徑的兩個圓在其相交區(qū)域內(nèi)不包含任何其他站點，則對應(yīng)兩個站點為相對鄰域關(guān)系；

27、條件三、至少存在一趟交通工具的運行路線會在所述第一類邊的兩端站點以及兩端站點之間的若干中間站?？浚疫@趟交通工具在所述第一類邊的兩端站點之間的出行時間不超過時間閾值，所述時間閾值小于或等于這趟交通工具沿所述第一類邊的理論行駛時間的γ倍，γ為經(jīng)過所述第一類邊的所有交通工具的最快速度和最慢速度的比率；

28、所述第二移除子單元用于移除網(wǎng)絡(luò)g2中所有的第二類邊，得到優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)g3；所述第二類邊所滿足的條件包括：

29、條件四、去掉所述第二類邊之后，所有連續(xù)?？康诙愡厓啥苏军c的交通工具在所述第二類邊兩端站點之間新的最短路徑上的任何中間站都不會?？?；

30、條件五、去掉所述第二類邊之后，所述第二類邊兩端站點之間新的最短路徑的長度不超過長度閾值，所述長度閾值小于或等于所有途徑新的最短路徑的交通工具的最大運行距離的最小值，所述最大運行距離為交通工具在新的最短路徑兩端站點之間的出行時間與對應(yīng)交通工具的最高速度的乘積。

31、本發(fā)明還提供了電子設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如上任一項所述的方法的步驟。

32、本發(fā)明還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上任一項所述的方法的步驟。

33、本發(fā)明還提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序或指令，其特征在于，所述計算機(jī)程序或指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上任一項所述的方法的步驟。

34、總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要具有以下有益效果：

35、1.本發(fā)明提供的交通系統(tǒng)地理布局提取方法，首先根據(jù)交通工具及其出行路線信息構(gòu)建初始網(wǎng)絡(luò)，只要是連續(xù)停靠的站點，則相連形成邊，由此構(gòu)成的初始網(wǎng)絡(luò)中往往存在有地理布局的冗余路段，為了減少冗余路線，本發(fā)明隨即移除初始網(wǎng)絡(luò)中的冗余邊，在進(jìn)行冗余邊的識別時，本發(fā)明以同時滿足三個特定條件的第一類邊作為冗余邊進(jìn)行移除，其中，條件一保證了影響到網(wǎng)絡(luò)連通性的邊不會被刪除，條件二和條件三要求被移除的邊在其臨近范圍內(nèi)還有到達(dá)兩端站點的其他路徑，也就是說，如果兩個站點之間同時存在一條邊以及與這條邊臨近的其他路線，則可以認(rèn)為這條邊與其鄰近路線實際是共用軌道，即這條邊屬于冗余路段，將其進(jìn)行刪除，由此可以提高交通系統(tǒng)地理布局?jǐn)?shù)據(jù)的精度。

36、2.進(jìn)一步地，在移除第一類邊后，還進(jìn)一步以同時滿足兩個特定條件的第二類邊作為冗余邊進(jìn)行移除，其中，條件四保證移除這條邊并不會影響車輛的正常?？柯窂剑磩h除它不會對實際交通造成影響，條件五保證刪除的邊不會導(dǎo)致過長或不實際的替代路徑，這兩個條件的結(jié)合確保了在刪除這些冗余邊時不會增加車輛的?？看螖?shù)，保持了出行效率，且刪除的邊不會導(dǎo)致過長的繞行路徑，保持了出行的合理性，因此，將同時滿足條件四和條件五的邊認(rèn)為是冗余邊，將其進(jìn)行刪除，以進(jìn)一步提高交通系統(tǒng)地理布局?jǐn)?shù)據(jù)的精度。