[發明專利]一種基于道路網絡封閉地塊合并交通子區的快速實現方法

有效

• 申請號: 202010577542.0
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111832103B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 王煒;王玉杰;楊洋;李欣然
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T7/187
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

本發明公開了一種基于道路網絡封閉地塊合并交通子區的快速實現方法，包括根據宏觀集計分析尺度變大時對于交通分區的尺度要求確定道路網絡等級；將邊界和道路網絡輸出為圖像，提取像素點，識別圖像中的封閉地塊，并賦予每個地塊唯一標記；分別提取每一個交通子區的邊界坐標，將其輸出為圖像，提取交通子區邊界及內部像素點；將交通子區像素點坐標映射為道路網絡像素點坐標，統計交通子區與每一個地塊的重疊像素點，將重疊像素點最多的地塊的標記賦予交通子區；按照交通子區的標記合并交通子區，得到新的交通分區。本發明將道路網絡封閉地塊與多邊形的位置關系識別轉化為封閉地塊與多邊形重疊面積的估計，在復雜道路網絡下有較高的處理精度和速度。

技術領域

本發明涉及平面道路網絡中封閉地塊與多邊形位置關系識別技術，涉及復雜道路網絡形成的封閉地塊與大量任意形狀交通子區位置關系快速識別的技術，特別涉及一種基于道路網絡封閉地塊合并交通子區的快速實現方法。

背景技術

為了減少交通分析、交通調查的復雜性，在進行交通規劃時通常會將研究區域劃分為若干子區域，按照空間尺度大小可分為交通小區、交通中區和交通大區三類。一般在進行宏觀交通集計分析時，往往需要同時劃分交通小區、交通中區和交通大區，滿足多種尺度下的分析目的。交通中區和交通大區分別是在交通小區、交通中區的基礎上合并得到的，可根據具體的分析目標人工合并或設計適用的合并方法實現子區合并。

根據道路網絡形成的封閉地塊合并交通子區是眾多合并方法中的一種，具有合并形狀比較規則、合并得到的交通分區間的相對大小能夠反映道路網絡的相對稀疏即交通強度的相對大小等優勢。但是實際的道路網絡拓撲結構非常復雜，如何有效且完整的識別封閉地塊、快速合并交通子區是目前需要解決的問題。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種基于道路網絡封閉地塊合并交通子區的快速實現方法，為有效且完整的識別封閉地塊、快速合并交通子區，本發明將道路網絡封閉地塊與多邊形的位置關系識別轉化為封閉地塊與多邊形重疊面積的估計。

技術方案：本發明的基于道路網絡封閉地塊合并交通子區的快速實現方法，包括以下步驟：

(1)當宏觀交通集計分析尺度變大時，根據新的交通分區尺度要求確定道路網絡圖像中保留的道路等級范圍和道路網絡圖像比例尺scale；

(2)根據道路網絡圖像比例尺和研究區域范圍確定道路網絡圖像分辨率，將研究區域按照計算的道路網絡圖像分辨率輸出為道路網絡圖像；

(3)讀取道路網絡圖像得到原始的彩色三維像素矩陣P，并將其轉化為二維像素矩陣A；

(4)基于四鄰域的鄰接關系識別道路網絡圖像中的所有封閉地塊，并為每一個封閉地塊賦予唯一標記，得到封閉地塊標記的二維像素矩陣B；

(5)分別提取交通子區邊界，按照與道路網絡圖像相同的比例尺和交通子區邊界確定分辨率輸出交通子區圖像；

(6)讀取交通子區圖像得到原始的彩色三維像素矩陣P_zone，并將其轉化為二維像素矩陣C；

(7)遍歷矩陣C，將交通子區圖像像素點坐標映射到道路網絡圖像坐標，統計交通子區與每個封閉地塊的重疊像素點數量，將重疊像素點最多的地塊的標記賦予交通子區；

(8)判斷所有交通子區是否提取完畢，如果是，則執行步驟(9)；否則返回步驟步驟(5)，直到所有交通子區均已識別所屬封閉地塊；

(9)按照步驟(7)得到的交通子區的標記合并交通子區，得到合并后的交通子區即新的交通分區。

進一步的，步驟(2)中道路網絡圖像分辨率計算公式如下：

w＝(lonMax-lonMin)/base×1000×scale；

h＝(latMax-latMin)/base×1000×scale；