[發(fā)明專利]一種基于多源數(shù)據(jù)的全國高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110308500.1
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113096389B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 四兵鋒;王婷;趙芳;楊珍珍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06F30/18;G06F30/20
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種基于多源數(shù)據(jù)的全國高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建方法，其特征在于，包括：

采集構(gòu)建全國高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌璧亩嘣磾?shù)據(jù)，該多源數(shù)據(jù)包括全國高速公路收費(fèi)站GIS數(shù)據(jù)、全國高速公路道路GIS數(shù)據(jù)和中國省界數(shù)據(jù)；

統(tǒng)一多個(gè)數(shù)據(jù)源的經(jīng)緯度坐標(biāo)系，對多個(gè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行時(shí)空匹配；

對全國高速公路道路GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行簡化合并處理；

對所述高速公路收費(fèi)站GIS數(shù)據(jù)、所述中國省界數(shù)據(jù)和簡化合并處理后的高速公路道路GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行融合匹配，基于融合處理后的多源數(shù)據(jù)構(gòu)建全國高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

所述的對全國高速公路道路GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行簡化合并處理，包括：高速公路道路包括雙方向的主線、立體交叉正線和匝道基本元素，將全國高速公路道路GIS數(shù)據(jù)中屬于同一立體交叉的所有數(shù)據(jù)條目合并，得到合并道路數(shù)據(jù)集合Ω和立體交叉集合，將全國高速公路道路GIS數(shù)據(jù)中雙向高速公路的上下行數(shù)據(jù)條目合并，將合并道路數(shù)據(jù)集合Ω中的立體交叉與雙向高速公路道路合并。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述全國高速公路收費(fèi)站GIS數(shù)據(jù)是點(diǎn)數(shù)據(jù)，包含收費(fèi)站編號、收費(fèi)站序列號、收費(fèi)站名稱、收費(fèi)站名稱簡稱、所屬省份、收費(fèi)站種類和收費(fèi)站經(jīng)緯度字段信息；所述全國高速公路道路GIS數(shù)據(jù)是線數(shù)據(jù)，包含道路編號、道路名稱、道路長度、城市代碼、首端點(diǎn)編號、末端點(diǎn)編號、首端點(diǎn)經(jīng)緯度和末端點(diǎn)經(jīng)緯度字段信息；所述中國省界數(shù)據(jù)是點(diǎn)數(shù)據(jù)，包含省界點(diǎn)編號、所屬省份、省份編號、經(jīng)度和緯度字段。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法還包括：識別所述多源數(shù)據(jù)中缺失和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)存在的位置，判斷缺失數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的特征信息，根據(jù)特征信息用Python軟件從在線地圖中爬取補(bǔ)充數(shù)據(jù)，再用補(bǔ)充數(shù)據(jù)補(bǔ)充缺失數(shù)據(jù)，并替換存在明顯錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的統(tǒng)一多個(gè)數(shù)據(jù)源的經(jīng)緯度坐標(biāo)系，對多個(gè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行時(shí)空匹配，包括：

從所述中國省界數(shù)據(jù)中提取省界收費(fèi)站，并采用中國省界數(shù)據(jù)校核省界收費(fèi)站信息，使用經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法或ArcGIS軟件將所有數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)統(tǒng)一成WGS-84標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，對所有數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空匹配，使多源數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上相互匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的對全國高速公路道路GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行簡化合并處理，得到合并道路數(shù)據(jù)集Ω和立體交叉集合，包括：

在道路GIS數(shù)據(jù)的“首端點(diǎn)經(jīng)緯度(X1Y1)”字段中，將所有不重復(fù)的首端點(diǎn)經(jīng)緯度加入集合N_h；

按照空間距離對集合N_h中個(gè)體做聚類處理，將所有重心距離小于1.5km的個(gè)體聚為一個(gè)小類，個(gè)體a的重心距離D_a的計(jì)算方法如下：

其中，x為個(gè)體的經(jīng)度，y為個(gè)體的緯度，n為類中的樣本數(shù)；

將樣本數(shù)大于等于6的小類視為一個(gè)立體交叉，小類的元素為該立體交叉的所有正線和匝道的首末端點(diǎn)，對于任意一個(gè)被視為立體交叉的小類，搜索所有“首端點(diǎn)經(jīng)緯度(X1Y1)”和“末端點(diǎn)經(jīng)緯度(X2Y2)”均為該小類中元素的道路GIS數(shù)據(jù)條目，將所有道路GIS數(shù)據(jù)條目合并為一條數(shù)據(jù)，并添加到新的合并道路數(shù)據(jù)集Ω中，并將被合并的數(shù)據(jù)條目從原始道路GIS數(shù)據(jù)集中移除；

獲取立體交叉集合J＝{j₁,j₂,…,j_m}，其中m為集合中的立體交叉?zhèn)€數(shù)，按照公式(2)用小類中個(gè)體的經(jīng)緯度均值計(jì)算每個(gè)立體交叉的坐標(biāo)位置{x_ji,y_ji}，即按照公式：