[發明專利]一種計算城市任意區域公交線網密度的方法

在審

• 申請號: 201510364048.5
• 申請日: 2015-06-28
• 公開（公告）號: CN104978859A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 匡立偉;朱青;楊天楚;楊天若
• 申請（專利權）人: 常州普適信息科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及公交系統線網密度計算方法，尤其是基于多公交線路GPS數據的城市任意區域的公交線網密度的方法。

背景技術

公交線網密度是指單位面積內所擁有的公交線網長度。通常利用公交線網長度(L)與區域面積(S)之比來表示，即公交線網密度D＝L/S。公交線網密度大體能反映一個地區公交線網的發展水平，因此，公交線網密度是衡量城市公共交通服務水平的一項重要指標。

城市公共交通是滿足居民基本出行的社會公益性事業，是交通運輸服務業的重要組成部分，與居民生產生活息息相關，與城市運行和經濟發展密不可分。隨著城市轉型升級，城市人口不斷增長，乘坐公交出行的居民數量不斷增加，城市公交服務系統面臨的壓力也逐步加大。

公交線網設置是公交的重要組成部分，公交線網的規劃、設置對居民出行乘車感受、乘車便利性及公交系統的運行成本產生直接影響。建設部頒發的《城市道路交通規劃設計規范》，提到“在市中心區規劃的公共交通線路網的密度，應達到3－4公里每平方公里；在城市邊緣地區應達到2－2.5公里每平方公里?！?/p>

現行的公交線網密度計算方法是用各公交運營線路的實際長度除以所經地區的面積。但是，該計算方法只是直接使用線網數據，忽略了城市公交線網的相似性與重復性，從而影響到最終數據的準確性。因此，即使某一區域規劃的公交線網密度，達到規范要求，也可能因為線網設置重復，致使實際線網覆蓋不均勻。當去除掉重復的公交線網，實際線網密度降低，有可能無法達到相關規范要求，從而無法滿足部分區域居民的乘車需求。經發明者研究發現，基于多公交線路GPS數據分割和距離相似性去重的線網密度的方法，可以提高公交線網密度測算的準確性。

發明內容

發明目的：本發明主要提供一種計算城市任意區域公交線網密度的方法，該方法對多條公交線路的GPS數據進行分割，采用距離相似性技術去掉重復線路，將非重復線路累加得到道路中心線總長度，然后與選定的城市區域進行相除，求得最終的公交線網密度，從而為公交公司進行線網規劃和優化提供了很好的參考依據。

技術方案：本發明的計算城市任意區域公交線網密度的方法，包括如下步驟：

步驟一，采集公交線路基礎GPS數據，數據中包含各條公交線路上公交車輛行駛的軌跡，包括經度、緯度等，令S表示線網密度，L代表有公交線路的道路中心線總長度，單位是為km，F是公交服務的城市用地面積，單位是km²，則公交線網密度計算公式為：

S＝L/F???(1)

在公式(1)中，道路中心線總長度L通過將所有公交線路的路線長度相加求得，求各過程中去除公交線路重復的部分。在已知公交服務面積的邊界點經緯度的情況下，選定區域的公交服務面積F通過求解多邊形面積而得到。如公式(1)所述，求公交線網密度的關鍵在于如何在公交線路之間有重合的情況下，計算所有公交線路的道路中心線總長度。

步驟二：根據影響公交線網密度測算的公交線路重合因素，計算距離相似性，并根據相似程度去掉重復路段。在本發明中，公交線路的去重問題建模為移動軌跡序列相似性匹配問題。假定A和B表示兩條公交線路的行車軌跡，A₁和A₂表示線路A的一個路段，B₁和B₂表示線路B的一個路段，在歐式空間中計算出端點A₁與A₂，B₁和B₂的距離d₁和d₂，并與給定的閾值θ比較得到比較結果具體計算公式如下：

在公式(2)中，的值小于零表示公交線路段A₁A₂與B₁B₂相似，而的值大于零表示公交線路段A₁A₂與B₁B₂不相似。