CN105023230B - 一种基于arcgis的轨道站点客流吸引范围界定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，包括统计不同方式的出行速度，城市居民的平均出行距离，计算轨道交通与其他方式的接驳时间，确定直接吸引范围、间接吸引范围和潜在客流吸引范围；直接吸引区和间接吸引区范围以出行方式、出行路径和出行时间为约束条件，得出不规则的多边形，将气象学中的泰森多边形引入轨道站点潜在吸引范围划分；利用地理信息系统，建立道路网络集，以不同吸引区的合理距离为阻抗，创建客流吸引区；导入轨道站点，根据吸引范围的围合原则，求解站点吸引范围。通过运用ARCGIS软件，以出行方式、出行路径和出行时间为约束条件，准确划分轨道站点客流吸引范围，确保轨道客流预测的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法。
背景技术
合理界定站点客流吸引范围，是开展轨道站点客流预测、接驳方式划分、交通设施规模预测与布设等研究的基础。国内目前采用的方法多为定值几何法，确定吸引距离后采用规则的圆形或方形等形式确定站点客流吸引范围，在客流量计算中易出现重复计算或数据缺失的现象，降低客流预测精度。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，该方法解决现状吸引范围重合以及吸引范围空隙等不合理问题，确保客流吸引范围的准确性，提高客流预测精度。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，包括以下步骤：
(1)统计不同交通方式的出行速度，城市居民的平均出行距离，计算轨道交通与其他交通方式的接驳时间，确定直接吸引范围、间接吸引范围和潜在客流吸引范围；
(2)直接吸引区和间接吸引区范围以出行方式、出行路径和出行时间为约束条件，将其录入到ARCGIS中的网络分析模块，应用创建服务区功能得出不规则的多边形作为直接吸引区和间接吸引区的边界；
(3)利用地理信息系统，建立道路网络集，以不同吸引区的合理距离为阻抗，创建客流吸引区；
(4)导入轨道站点，根据吸引范围的围合原则，求解站点吸引范围。
所述步骤(2)中，潜在吸引范围不属于任何站点的合理吸引范围，其确定涉及站点之间的客流竞争，故基于居民出行过程中倾向于选择距离最近的轨道站点为假设前提，将气象学中的泰森多边形引入轨道站点潜在吸引范围的划分中，将泰森多边形作为潜在吸引范围区边界。
所述步骤(3)中，建立道路网络集，如果要创建基于地理数据库的网络数据集，作为源参与网络的所有要素类都需要出现在一个要素数据集中，如果要从shapefile创建网络，则需要将作为源参与的所有要素类安排到同一个文件夹中。
所述步骤(3)中，建立道路网络集，确保源具有表示网络阻抗值，包括距离和行程时间的字段，为了获得最佳结果，使用阻抗单位命名这些字段，新建网络数据集向导会自动检测这些字段，对于边源，如果阻抗值因行进方向而有所不同，则为每个行进方向提供一个单独字段，如果对单向街道进行建模，确保边源具有提供单向街道信息的字段。
所述步骤(3)中，将转弯要素类与网络数据集相关联，如果转弯信息存储在ARC/INFO或ArcView GIS转弯表中，则将转弯表导入到转弯要素类中，如果没有ARC/INFO或ArcView GIS转弯表，如果使用转弯信息执行网络分析，则需要创建新的转弯要素类并添加新的转弯要素以存储这些转弯信息，确保转弯要素类包含的字段带有将在网络属性中使用的信息。
所述步骤(3)中，创建网络数据集或编辑现有网络数据集时，必须以构建的方式进行。构建是创建网络元素、建立连通性和将值指定给已定义属性的过程。
所述步骤(4)中，将提前准备好的轨道站点导入网络数据集数据库中，以备后续分析使用。得到网络数据集及站点。
所述步骤(4)中，首先确定站点吸引距离阻抗或时间阻抗，根据站点吸引范围围合形式和围合原则，最后以吸引距离或时间为阻抗，寻求覆盖的所有区域即为站点吸引范围。
所述步骤(4)中，围合原则包括：
原则一：当轨道站点间距大于直接、间接客流吸引距离时，潜在吸引范围边界即为相邻站点合理吸引范围的边界线；
原则二：当轨道站点间距小于间接客流吸引距离，而间接客流吸引距离小于潜在客流吸引距离时，间接客流吸引范围边界与潜在客流吸引范围边界的合并几何即为相邻站点合理吸引范围的边界；
原则三：当轨道站点间距小于间接客流吸引距离，而间接客流吸引距离等于潜在客流吸引距离时，间接客流吸引范围边界即为相邻站点合理吸引范围的边界。
本发明的有益效果为：
(1)提出客流吸引范围划分原则，并引入泰森多边形，解决了合理吸引范围重合问题；
(2)通过运用ARCGIS软件，以出行方式、出行路径和出行时间为约束条件，准确划分轨道站点客流吸引范围，确保轨道客流预测的精确度。
附图说明
图1为本发明轨道站点客流吸引范围界定方法流程示意图；
图2(a)为轨道站点吸引范围围合原则一示意图；
图2(b)为轨道站点吸引范围围合原则二示意图；
图2(c)为轨道站点吸引范围围合原则三示意图。
其中，图2(a)-图2(c)中，从内到外依次为直接客流吸引范围、间接客流吸引范围和潜在客流吸引范围。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
轨道站点客流吸引范围界定方法的技术思路为：根据轨道交通对周边影响程度的不同，将轨道站点客流吸引范围划分为直接吸引范围(步行吸引范围)、间接吸引范围(非机动车吸引范围和机动化)潜在客流吸引范围，利用地理信息系统(ARCGIS软件)，建立道路网络集，以不同吸引区的合理影响距离为阻抗，计算得出不同吸引范围。
轨道站点客流吸引范围的界定方法主要由合理距离的确定、围合形式的正确选择，吸引范围的精确划分三部分组成。
(1)合理距离的确定
合理出行距离受到不同交通方式的出行速度，城市居民的平均出行距离两方面的影响。通过对国内轨道运行城市调查得出轨道交通与其他交通方式的接驳时间控制在10分钟以内是比较合理的。
(2)围合形式的选择
由于接驳方式选取的不同，吸引范围不同，采用的围合形式也存在差异。直接吸引区和间接吸引区范围以出行方式、出行路径和出行时间为约束条件，得出不规则的多边形。潜在吸引范围主要涉及站点之间的客流竞争故将气象学中的泰森多边形引入轨道站点潜在吸引范围划分。
(3)吸引范围的划分
利用地理信息系统(ARCGIS软件)，建立道路网络集，以不同吸引区的合理距离为阻抗，创建客流吸引区。根据吸引范围的围合三项原则(详见图2(a)-图2(c)所示)，对吸引范围进行合理划分。
如图1所示，(1)准备网络数据集内部相应角色的源
如果要创建基于地理数据库的网络数据集，则作为源参与网络的所有要素类都应该出现在一个要素数据集中。如果要从shapefile创建网络，则需要将作为源参与的所有要素类安排到同一个文件夹中。
确保源具有表示网络阻抗值(距离和行程时间等)的字段。为了获得最佳结果，可使用阻抗单位命名这些字段，因为新建网络数据集向导会自动检测这些字段。对于边源，如果阻抗值因行进方向而有所不同，则为每个行进方向提供一个单独字段。如果对单向街道进行建模，请确保边源具有提供单向街道信息的字段。新建网络数据集向导会识别名为One_Way或Oneway的字符串字段，并创建能够解释其值的赋值器。
(2)准备转弯要素类并添加转弯信息
将转弯要素类与网络数据集相关联，如果转弯信息存储在ARC/INFO或ArcViewGIS转弯表中，则将转弯表导入到转弯要素类中。如果没有ARC/INFO或ArcView GIS转弯表，但是想要使用转弯信息执行网络分析，则需要创建新的转弯要素类并添加新的转弯要素以存储这些转弯信息。确保转弯要素类包含的字段带有将在网络属性中使用的信息，如转弯阻抗(例如，转弯需要花费两分钟)或条件转弯限制(例如，只有卡车不能转弯)。
(3)使用新建网络数据集向导创建网络数据集
使用新建网络数据集向导，逐步完成以下操作：为网络数据集命名、识别网络源、设置连通性、识别高程数据(如果必要)、指定转弯源(如果必要)、定义属性(如成本、描述符、约束和等级)和设置方向报表规范。
(4)构建网络数据集
创建网络数据集或编辑现有网络数据集时，必须以构建的方式进行。构建是创建网络元素、建立连通性和将值指定给已定义属性的过程。
(5)轨道站点导入
将提前准备好的轨道站点导入网络数据集数据库中，以备后续分析使用。得到网络数据集及站点。
(6)站点吸引范围求解
首先确定站点吸引距离阻抗或时间阻抗，根据站点吸引范围围合形式和围合原则，最后以吸引距离或时间为阻抗，寻求覆盖的所有区域即为站点吸引范围。
图2(a)-图2(c)为轨道站点吸引范围围合原则示意图。
原则一：当轨道站点间距大于直接、间接客流吸引距离时，潜在吸引范围边界即为相邻站点合理吸引范围的边界线；
原则二：当轨道站点间距小于间接客流吸引距离，而间接客流吸引距离小于潜在客流吸引距离时，间接客流吸引范围边界与潜在客流吸引范围边界的合并几何即为相邻站点合理吸引范围的边界；
原则三：当轨道站点间距小于间接客流吸引距离，而间接客流吸引距离等于潜在客流吸引距离时，间接客流吸引范围边界即为相邻站点合理吸引范围的边界。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)统计不同交通方式的出行速度，城市居民的平均出行距离，计算轨道交通与其他交通方式的接驳时间，确定直接吸引范围、间接吸引范围和潜在客流吸引范围，其中潜在客流吸引范围不属于任何站点的合理吸引范围，其确定涉及站点之间的客流竞争；
(2)直接吸引区和间接吸引区范围以出行方式、出行路径和出行时间为约束条件，将其录入到ARCGIS中的网络分析模块，应用创建服务区功能得出不规则的多边形作为直接吸引区和间接吸引区的边界；
(3)利用地理信息系统，建立道路网络集，以不同吸引区的合理距离为阻抗，创建客流吸引区；
(4)导入轨道站点，根据吸引范围的围合原则，求解站点吸引范围；
围合原则包括：
原则一：当轨道站点间距大于直接与间接客流吸引距离时，潜在吸引范围边界即为相邻站点合理吸引范围的边界线；
原则二：当轨道站点间距小于间接客流吸引距离，而间接客流吸引距离小于潜在客流吸引距离时，间接客流吸引范围边界与潜在客流吸引范围边界的合并集合即为相邻站点合理吸引范围的边界；
原则三：当轨道站点间距小于间接客流吸引距离，而间接客流吸引距离等于潜在客流吸引距离时，间接客流吸引范围边界即为相邻站点合理吸引范围的边界。
2.如权利要求1所述的一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，其特征是：所述步骤(3)中，建立道路网络集，如果要创建基于地理数据库的网络数据集，作为源参与网络的所有要素类都需要出现在一个要素数据集中，如果要从shapefile创建网络，则需要将作为源参与的所有要素类安排到同一个文件夹中。
3.如权利要求1所述的一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，其特征是：所述步骤(3)中，建立道路网络集，确保源具有表示网络阻抗值，包括距离和行程时间的字段，为了获得最佳结果，使用阻抗单位命名这些字段，新建网络数据集向导会自动检测这些字段，对于边源，如果阻抗值因行进方向而有所不同，则为每个行进方向提供一个单独字段，如果对单向街道进行建模，确保边源具有提供单向街道信息的字段。
4.如权利要求1所述的一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，其特征是：所述步骤(3)中，将转弯要素类与网络数据集相关联，如果转弯信息存储在ARCGIS转弯表中，则将转弯表导入到转弯要素类中，如果没有ARCGIS转弯表，如果使用转弯信息执行网络分析，则需要创建新的转弯要素类并添加新的转弯要素以存储这些转弯信息，确保转弯要素类包含的字段带有将在网络属性中使用的信息。
5.如权利要求1所述的一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，其特征是：所述步骤(3)中，创建道路网络集或编辑现有网络数据集时，必须以构建的方式进行，构建是创建网络元素、建立连通性和将值指定给已定义属性的过程。
6.如权利要求1所述的一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，其特征是：所述步骤(4)中，将提前准备好的轨道站点导入网络数据集数据库中，以备后续分析使用。
7.如权利要求1所述的一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，其特征是：所述步骤(4)中，首先确定站点吸引距离阻抗或时间阻抗，根据站点吸引范围围合形式和围合原则，最后以吸引距离或时间为阻抗，寻求覆盖的所有区域即为站点吸引范围，围合形式为直接吸引区和间接吸引区范围以出行方式、出行路径和出行时间为约束条件，得出不规则的多边形。
8.如权利要求1所述的一种基于ARCGIS的轨道站点客流吸引范围界定方法，其特征是：所述步骤(2)中，潜在吸引范围不属于任何站点的合理吸引范围，其确定涉及站点之间的客流竞争，故基于居民出行过程中倾向于选择距离最近的轨道站点为假设前提，将气象学中的泰森多边形引入轨道站点潜在吸引范围的划分中，将泰森多边形作为潜在吸引范围区边界。
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