[發明專利]一種城市交通系統方式劃分與交通分配一體化分析方法

在審

• 申請號: 202110793477.X
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113689069A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 華雪東;苗迪;王煒;趙德
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06F16/29
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 馬嚴龍

1.一種城市交通系統方式劃分與交通分配一體化分析方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

步驟一，城市交通系統數據采集；

采集的城市交通系統數據包括交通節點數據和交通路段數據，交通節點數據包括交通節點類型、交通節點編號、交通節點坐標，交通路段數據包括交通路段類型、交通路段起點交通節點編號、交通路段終點交通節點編號；

其中，交通節點類型包括城市道路交叉口、城市公共交通站點和城市軌道交通站點，交通節點編號為不重復的整數，交通路段類型包括城市道路、城市公共交通線路和城市軌道交通線路；

步驟二，各方式交通網絡構建；

根據步驟一采集得到的城市交通系統數據，分別構建與初始化城市步行網絡數據庫、城市非機動車網絡數據庫、城市機動車網絡數據庫、城市公交網絡數據庫、城市軌道網絡數據庫；

步驟二A)，城市步行網絡數據庫構建與初始化，城市步行網絡數據庫由城市步行網絡節點數據庫和城市步行網絡路段數據庫共同組成；

步驟二A1)，城市步行網絡節點數據庫構建與初始化；

構建城市步行網絡節點數據庫，包含節點編號、節點坐標、子網絡節點編號，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通節點類型為城市道路交叉口、城市公共交通站點和城市軌道交通站點的交通節點數據，將提取的交通節點編號、交通節點坐標對應存入城市步行網絡節點數據庫中的節點編號、節點坐標中；

將城市步行網絡節點數據庫中的節點編號復制并添加字母walk后，存入城市步行網絡節點數據庫的子網絡節點編號中；

步驟二A2)，城市步行網絡路段數據庫構建與初始化；

構建城市步行網絡路段數據庫，包含路段起點節點編號、路段終點節點編號、子網絡路段起點節點編號、子網絡路段終點節點編號、路段阻抗，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通路段類型為城市道路的交通路段數據，將提取的交通路段起點交通節點編號、交通路段終點交通節點編號對應存入城市步行網絡路段數據庫中的路段起點節點編號、路段終點節點編號中，并在路段阻抗中存入路段對應的步行路段阻抗函數；

將城市步行網絡路段數據庫中的路段起點節點編號復制并添加字母walk后，存入城市步行網絡路段數據庫的子網絡路段起點節點編號中；將城市步行網絡路段數據庫中的路段終點節點編號復制并添加字母walk后，存入城市步行網絡路段數據庫的子網絡路段終點節點編號中；

步驟二B)，城市非機動車網絡數據庫構建與初始化，城市非機動車網絡數據庫由城市非機動車網絡節點數據庫和城市非機動車網絡路段數據庫共同組成；

步驟二B1)，城市非機動車網絡節點數據庫構建與初始化；

構建城市非機動車網絡節點數據庫，包含節點編號、節點坐標、子網絡節點編號，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通節點類型為城市道路交叉口、城市公共交通站點和城市軌道交通站點的交通節點數據，將提取的交通節點編號、交通節點坐標對應存入城市非機動車網絡節點數據庫中的節點編號、節點坐標中；

將城市非機動車網絡節點數據庫中的節點編號復制并添加字母bic后，存入城市非機動車網絡節點數據庫的子網絡節點編號中；

步驟二B2)，城市非機動車網絡路段數據庫構建與初始化；

構建城市非機動車網絡路段數據庫，包含路段起點節點編號、路段終點節點編號、子網絡路段起點節點編號、子網絡路段終點節點編號、路段阻抗，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通路段類型為城市道路的交通路段數據，將提取的交通路段起點交通節點編號、交通路段終點交通節點編號對應存入城市非機動車網絡路段數據庫中的路段起點節點編號、路段終點節點編號中，并在路段阻抗中存入路段對應的非機動車阻抗函數；

將城市非機動車網絡路段數據庫中的路段起點節點編號復制并添加字母bic后，存入城市非機動車網絡路段數據庫的子網絡路段起點節點編號中；將城市非機動車網絡路段數據庫中的路段終點節點編號復制并添加字母bic后，存入城市非機動車網絡路段數據庫的子網絡路段終點節點編號中；

步驟二C)，城市機動車網絡數據庫構建與初始化，城市機動車網絡數據庫由城市機動車網絡節點數據庫和城市機動車網絡路段數據庫共同組成；

步驟二C1)，城市機動車網絡節點數據庫構建與初始化；

構建城市機動車網絡節點數據庫，包含節點編號、節點坐標、子網絡節點編號，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通節點類型為城市道路交叉口、城市公共交通站點和城市軌道交通站點的交通節點數據，將提取的交通節點編號、交通節點坐標對應存入城市機動車網絡節點數據庫中的節點編號、節點坐標中；

將城市機動車網絡節點數據庫中的節點編號復制并添加字母car后，存入城市機動車網絡節點數據庫的子網絡節點編號中；

步驟二C2)，城市機動車網絡路段數據庫構建與初始化；

構建城市機動車網絡路段數據庫，包含路段起點節點編號、路段終點節點編號、子網絡路段起點節點編號、子網絡路段終點節點編號、路段阻抗，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通路段類型為城市道路的交通路段數據，將提取的交通路段起點交通節點編號、交通路段終點交通節點編號對應存入城市機動車網絡路段數據庫中的路段起點節點編號、路段終點節點編號中，并在路段阻抗中存入路段對應的機動車阻抗函數；

將城市機動車網絡路段數據庫中的路段起點節點編號復制并添加字母car后，存入城市機動車網絡路段數據庫的子網絡路段起點節點編號中；將城市機動車網絡路段數據庫中的路段終點節點編號復制并添加字母car后，存入城市機動車網絡路段數據庫的子網絡路段終點節點編號中；

步驟二D)，城市公交網絡數據庫構建與初始化，城市公交網絡數據庫由城市公交網絡節點數據庫和城市公交網絡路段數據庫共同組成；

步驟二D1)，城市公交網絡節點數據庫構建與初始化；

構建城市公交網絡節點數據庫，包含節點編號、節點坐標、子網絡節點編號，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通節點類型為城市公共交通站點的交通節點數據，將提取的交通節點編號、交通節點坐標對應存入城市公交網絡節點數據庫中的節點編號、節點坐標中；

將城市公交網絡節點數據庫中的節點編號復制并添加字母bus后，存入城市公交網絡節點數據庫的子網絡節點編號中；

步驟二D2)，城市公交網絡路段數據庫構建與初始化；

構建城市公交網絡路段數據庫，包含路段起點節點編號、路段終點節點編號、子網絡路段起點節點編號、子網絡路段終點節點編號、路段阻抗，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通路段類型為城市公交線路的交通路段數據，將提取的交通路段起點交通節點編號、交通路段終點交通節點編號對應存入城市公交網絡路段數據庫中的路段起點節點編號、路段終點節點編號中，并在路段阻抗中存入路段對應的公交阻抗函數；

將城市公交網絡路段數據庫中的路段起點節點編號復制并添加字母bus后，存入城市公交網絡路段數據庫的子網絡路段起點節點編號中；將城市公交網絡路段數據庫中的路段終點節點編號復制并添加字母bus后，存入城市公交網絡路段數據庫的子網絡路段終點節點編號中；

步驟二E)，城市軌道網絡數據庫構建與初始化，城市軌道網絡數據庫由城市軌道網絡節點數據庫和城市軌道網絡路段數據庫共同組成；

步驟二E1)，城市軌道網絡節點數據庫構建與初始化；

構建城市軌道網絡節點數據庫，包含節點編號、節點坐標、子網絡節點編號，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通節點類型為城市軌道交通站點的交通節點數據，將提取的交通節點編號、交通節點坐標對應存入城市軌道網絡節點數據庫中的節點編號、節點坐標中；

將城市軌道網絡節點數據庫中的節點編號復制并添加字母metro后，存入城市軌道網絡節點數據庫的子網絡節點編號中；

步驟二E2)，城市軌道網絡路段數據庫構建與初始化；

構建城市軌道網絡路段數據庫，包含路段起點節點編號、路段終點節點編號、子網絡路段起點節點編號、子網絡路段終點節點編號、路段阻抗，并將數據庫中置空；

從步驟一城市交通系統數據采集結果中提取交通路段類型為城市軌道線路的交通路段數據，將提取的交通路段起點交通節點編號、交通路段終點交通節點編號對應存入城市軌道網絡路段數據庫中的路段起點節點編號、路段終點節點編號中，并在路段阻抗中存入路段對應的軌道阻抗函數；

將城市軌道網絡路段數據庫中的路段起點節點編號復制并添加字母metro后，存入城市軌道網絡路段數據庫的子網絡路段起點節點編號中；將城市軌道網絡路段數據庫中的路段終點節點編號復制并添加字母metro后，存入城市軌道網絡路段數據庫的子網絡路段終點節點編號中；

步驟三，換乘交通網絡構建；

根據步驟二構建與初始化的城市步行網絡數據庫、城市非機動車網絡數據庫、城市機動車網絡數據庫、城市公交網絡數據庫、城市軌道網絡數據庫，構建換乘交通網絡數據庫，換乘交通網絡數據庫由換乘網絡節點數據庫和換乘網絡虛擬路段數據庫共同組成；

步驟三A)，換乘網絡節點數據庫構建；

構建換乘網絡節點數據庫，包含節點編號、節點坐標、子網絡節點編號，并將數據庫中置空；

讀取城市步行網絡節點數據庫、城市非機動車網絡節點數據庫、城市機動車網絡節點數據庫、城市公交網絡節點數據庫、城市軌道網絡節點數據庫中的所有數據，并將其寫入換乘網絡節點數據庫；

步驟三B)，換乘網絡虛擬路段數據庫構建；

構建換乘網絡虛擬路段數據庫，包含子網絡路段起點節點編號、子網絡路段終點節點編號、路段阻抗，并將數據庫中置空；

讀取換乘網絡節點數據庫中的子網絡節點編號，對于任意兩個換乘網絡節點數據庫中的子網絡節點編號，若其中的數字部分相同，則將這兩個子網絡節點編號分別存入換乘網絡虛擬路段數據庫的子網絡路段起點節點編號、子網絡路段終點節點編號中；隨后交換順序，將這兩個子網絡節點編號分別存入換乘網絡虛擬路段數據庫的子網絡路段終點節點編號、子網絡路段起點節點編號中；

換乘網絡虛擬路段數據庫的路段阻抗中存入由子網絡路段起點節點轉換至子網絡路段終點節點的換乘阻抗；

步驟四，城市交通一體化分析網絡路段數據庫構建；

構建城市交通一體化分析網絡路段數據庫，包含路段起點節點編號、路段終點節點編號、子網絡路段起點節點編號、子網絡路段終點節點編號、路段阻抗、路段類型、路段流量，并將數據庫中置空；

讀取步驟二中的城市步行路段數據庫、城市非機動車路段數據庫、城市機動車路段數據庫、城市公交路段數據庫、城市軌道路段數據庫，讀取步驟三中的換乘網絡虛擬路段數據庫，將上述數據庫中的所有信息存入城市交通一體化分析網絡路段數據庫，并確定城市交通一體化分析網絡路段數據庫中路段類型的取值：若存入的數據來源于城市步行路段數據庫，則在路段類型中存入walk；若存入的數據來源于城市非機動車路段數據庫，則在路段類型中存入bic；若存入的數據來源于城市機動車路段數據庫，則在路段類型中存入car；若存入的數據來源于城市公交路段數據庫，則在路段類型中存入bus；若存入的數據來源于城市軌道路段數據庫，則在路段類型中存入metro；若存入的數據來源于換乘網絡虛擬路段數據庫，則在路段類型中存入trans；

步驟五，交通分配；

采取多路徑-容量限制分配方法，對步驟四得到城市交通一體化分析網絡路段數據庫進行交通分配，并將路段流量分配結果寫入城市交通一體化分析網絡數據庫中的路段流量字段。