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

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110308500.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-23
• 公開（公告）號(hào): 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(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): 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

本發(fā)明提供了一種基于多源數(shù)據(jù)的全國(guó)高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建方法。該方法包括：采集構(gòu)建全國(guó)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(guó)高速公路收費(fèi)站GIS數(shù)據(jù)、全國(guó)高速公路道路GIS數(shù)據(jù)和中國(guó)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(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行時(shí)空匹配；對(duì)全國(guó)高速公路道路GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化合并處理；對(duì)所述高速公路收費(fèi)站GIS數(shù)據(jù)、所述中國(guó)省界數(shù)據(jù)和簡(jiǎn)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(guó)高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。本發(fā)明充分利用多源數(shù)據(jù)，綜合考慮了高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞男畔⑼暾院徒Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明性，該方法基于立體交叉、收費(fèi)站和高速公路雙向道路構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，算法?jiǎn)單，容易實(shí)施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高速公路管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多源數(shù)據(jù)的全國(guó)高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建方法。

背景技術(shù)

截至2019年底，全國(guó)高速公路里程接近15萬(wàn)公里，車道里程達(dá)67萬(wàn)公里，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展做出了非常重大的貢獻(xiàn)。然而，省界收費(fèi)站作為高速公路系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，往往成為高速公路的擁堵瓶頸，省界收費(fèi)站時(shí)常在出行高峰期出現(xiàn)收費(fèi)大擁堵的情況，嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸和公眾出行。我國(guó)于2020年全面取消高速公路省界收費(fèi)站，標(biāo)志著高速公路收費(fèi)管理正式進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)一體化運(yùn)營(yíng)階段。

高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵赣筛咚俟分髀?、匝道、收費(fèi)站和交叉點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)之間，各收費(fèi)站和交叉點(diǎn)的分布以及連接狀態(tài)。拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建是通過(guò)一定方法，將實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)表達(dá)為數(shù)據(jù)模型。取消省界收費(fèi)站之前，我國(guó)高速公路以省為單位開展收費(fèi)運(yùn)營(yíng)，即省內(nèi)出行采用封閉的聯(lián)網(wǎng)式收費(fèi)；跨省出行時(shí)在每個(gè)省分別停車收費(fèi)，不存在省際清分問(wèn)題。然而，取消省界收費(fèi)站之后，跨省出行的最后一個(gè)省份收取整個(gè)出行的全部費(fèi)用，再通過(guò)費(fèi)用清分結(jié)算給各省，存在省際清分問(wèn)題。高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建是基于理論方法解決省際費(fèi)用清分、通行路徑識(shí)別等問(wèn)題的基礎(chǔ)條件。在此條件下，采用現(xiàn)有道路交通數(shù)據(jù)科學(xué)地構(gòu)建全國(guó)高速公路拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，對(duì)于高速公路網(wǎng)絡(luò)一體化運(yùn)營(yíng)管理具有重要意義。

現(xiàn)有對(duì)高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞难芯糠殖蓛煞N：一種是選擇小范圍的局部高速公路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建拓?fù)洌植客負(fù)溆捎谒〗缡召M(fèi)站信息不全而無(wú)法用于全國(guó)省際清分問(wèn)題；另一種是基于GIS或Map構(gòu)建的包含高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌碾娮拥貓D，電子地圖由于包含匝道、出入口收費(fèi)車道等過(guò)多細(xì)節(jié)，對(duì)復(fù)雜的清分算法不適用。在全國(guó)高速公路一體化運(yùn)營(yíng)的背景下，全國(guó)范圍的清分需要大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，多源?shù)據(jù)的利用難以避免。而構(gòu)建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溆置媾R著源數(shù)據(jù)難以獲取、多源數(shù)據(jù)規(guī)范性差異、處理分析算法效率等問(wèn)題，以上問(wèn)題為高效地構(gòu)建高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋷?lái)一定挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于多源數(shù)據(jù)的全國(guó)高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。

一種基于多源數(shù)據(jù)的全國(guó)高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建方法，包括：

采集構(gòu)建全國(guó)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(guó)高速公路收費(fèi)站GIS數(shù)據(jù)、全國(guó)高速公路道路GIS數(shù)據(jù)和中國(guó)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(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行時(shí)空匹配；

對(duì)全國(guó)高速公路道路GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化合并處理；

對(duì)所述高速公路收費(fèi)站GIS數(shù)據(jù)、所述中國(guó)省界數(shù)據(jù)和簡(jiǎn)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(guó)高速公路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

優(yōu)選地，所述全國(guó)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(hào)、收費(fèi)站序列號(hào)、收費(fèi)站名稱、收費(fèi)站名稱簡(jiǎn)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(guó)高速公路道路GIS數(shù)據(jù)是線數(shù)據(jù)，包含道路編號(hào)、道路名稱、道路長(zhǎng)度、城市代碼、首端點(diǎn)編號(hào)、末端點(diǎn)編號(hào)、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(guó)省界數(shù)據(jù)是點(diǎn)數(shù)據(jù)，包含省界點(diǎn)編號(hào)、所屬省份、省份編號(hào)、經(jīng)度和緯度字段。