CN105468595A - 公交线路规划方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种公交线路规划方法，包括：建立居民职住地大数据知识库；建立公交线路规则数据库；获得所述居民职住地大数据知识库中人口密度大于500的职住点；采用核密度分析算法从上述人口密度大于500的职住点中得出若干个中心点，根据所述中心点设置半径为50米的空间缓冲区；利用空间分析技术排除所述中心点直径50米以内的商业区和旅游景点，得到需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库；将上述得到的需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库与所述公交线路规则数据库匹配，得到公交线路规划方案。本发明还涉及一种公交线路规划系统。本发明能够灵活合理地规划公交线路，充分利用公共资源，及时缓解城市的交通压力。
Description
技术领域
本发明涉及一种公交线路规划方法及系统。
背景技术
城市公共交通是城市基础设施的重要组成部分，直接关系到城市整体功能的发挥，与人们的生产生活息息相关。城市公交线网是城市公交依托城市街道布设的固定线路和停车站点组成的客运交通网络。城市公交线网和班次合理安排是决定公交系统综合性能的重要因素，其布局、结构是否合理对吸引居民出行采用公交方式具有重要影响。
现有的公交线路规划，主要依靠每年一次的出行调查。耗费大量的人力和物力不说，样本数往往有限。公交线路的开辟和优化更多凭借经验和市民意见，对于市民反映比较集中的问题公交公司管理委员会派人到现场调查。这种公交线路规划方法，效率低，规划时间长，花费成本高，且不能完全解决市民乘坐公交线路少，甚至无公交线路问题，也不能及时缓解城市的交通压力。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种公交线路规划方法及系统。
本发明提供一种公交线路规划方法，该方法包括如下步骤：a.以政府部门提供的最新居民居住和工作地点为基础，建立居民职住地大数据知识库；b.根据政府部门提供的公交线路设计规则，建立公交线路规则数据库；c.采用空间地理分析法，获得所述居民职住地大数据知识库中人口密度大于500的职住点；d.采用核密度分析算法从上述人口密度大于500的职住点中得出若干个中心点，根据所述中心点设置半径为50米的空间缓冲区；e.利用空间分析技术排除所述中心点直径50米以内的商业区和旅游景点，得到需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库；f.将上述得到的需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库与所述公交线路规则数据库匹配，得到公交线路规划方案。
其中，所述的居民职住地大数据知识库包括居民职住坐标地理位置信息和道路状况信息。
所述的人口密度＝总人口数/总面积。
所述的核密度分析算法为：计算以所述人口密度大于500的职住点的坐标点为中心，半径50米范围内覆盖的坐标点个数，选取上述覆盖坐标点个数大于300的坐标点作为中心点。
所述的步骤e包括：根据所述公交线路设计规则设定检索条件；根据上述设定的检索条件从需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库中查询符合公交线路站点设置规则的职住点；选择符合首末站设定规则的职住点作为公交线路的首末站；采用最短路径算法将首末站作为两个顶点计算得到各条公交线路上所包含的点，最终将这些点关联起来组成公交线路网。
本发明还提供一种公交线路规划系统，包括知识库建立模块、数据库建立模块、获取模块、计算模块、排除模块及匹配规划模块，其中：所述知识库建立模块用于以政府部门提供的最新居民居住和工作地点为基础，建立居民职住地大数据知识库；所述数据库建立模块用于根据政府部门提供的公交线路设计规则，建立公交线路规则数据库；所述获取模块用于采用空间地理分析法，获得所述居民职住地大数据知识库中人口密度大于500的职住点；所述计算模块用于采用核密度分析算法从上述人口密度大于500的职住点中得出若干个中心点，根据所述中心点设置半径为50米的空间缓冲区；所述排除模块用于利用空间分析技术排除所述中心点直径50米以内的商业区和旅游景点，得到需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库；所述匹配规划模块用于将上述得到的需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库与所述公交线路规则数据库匹配，得到公交线路规划方案。
其中，所述的居民职住地大数据知识库包括居民职住坐标地理位置信息和道路状况信息。
所述的人口密度＝总人口数/总面积。
所述的核密度分析算法为：计算以所述人口密度大于500的职住点的坐标点为中心，半径50米范围内覆盖的坐标点个数，选取上述覆盖坐标点个数大于300的坐标点作为中心点。
所述匹配规划模块具体用于：根据所述公交线路设计规则设定检索条件；根据上述设定的检索条件从需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库中查询符合公交线路站点设置规则的职住点；选择符合首末站设定规则的职住点作为公交线路的首末站；采用最短路径算法将首末站作为两个顶点计算得到各条公交线路上所包含的点，最终将这些点关联起来组成公交线路网。
本发明一方面能够灵活合理地规划公交线路，充分利用公共资源，解决了原有公交线路规划仅靠人力实地考察，效率低，规划时间长，花费成本高等缺点；另一方面能够及时缓解城市的交通压力，及提高了公共交通服务质量。
附图说明
图1为本发明公交线路规划方法的流程图；
图2为本发明公交线路规划系统的硬件架构图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
参阅图1所示，是本发明公交线路规划方法较佳实施例的作业流程图。
步骤S401，以政府部门提供的最新居民居住和工作地点为基础，建立居民职住地大数据知识库。所述居民职住地大数据知识库包括居民职住坐标地理位置信息和道路状况信息。具体如下：
本实施例从深圳市规划国土房产信息中心和深圳市规划和国土资源委员会获得最新居民居住和工作地点GIS(GeographicInformationSystem，地理信息系统)地图数据，从中提取居民居住地和工作地地理坐标信息。依据所述民居住地和工作地地理坐标信息，建立居民职住地大数据知识库。
步骤S402，根据政府部门提供的公交线路设计规则，建立公交线路规则数据库。具体而言：
本实施例根据深圳市交通运输委员会提供的公交线路设计规则，建立公交线路规则数据库。其中，所述公交线路设计规则包括：将旅游景点、商业区单独作为公交站点。所述公交线路规则数据库表字段包括道路宽度：市郊地区大于7米，市内大于9米，坡度：小于30度，弯度：大于90度，火车道口：原则上不设置公交线路；首末站建设场地面积：站点为中心半径大于350米。
步骤S403，采用空间地理分析法，获得所述居民职住地大数据知识库中人口密度大于500的职住点。具体而言：
本实施例中所述人口密度的计算方法：总人口数/总面积＝人口密度。其中，所述总面积指居民居住楼和办公楼盘面积，不包括道路和社区公园活动场所面积，上述居民居住楼和办公楼盘面积由深圳市规划国土房产信息中心提供。将上述计算得到的人口密度作为人口密度值添加进所述居民职住地大数据知识库表中的一个属性字段，利用ArcMap中的属性选择排除所述居民职住地大数据知识库中人口密度字段小于500的职住点，得到人口密度大于500的职住点。
步骤S404，采用核密度分析算法从上述人口密度大于500的职住点中得出若干个中心点，根据所述中心点设置半径为50米的空间缓冲区。具体而言：
本实施例从所述居民职住地大数据知识库中，获取上述人口密度大于500的职住点的地理坐标信息。根据上述人口密度大于500的职住点的地理坐标信息，采用核密度分析算法得出中心点，利用ArcMap栅格化将所述中心点设置为半径50米的空间缓冲区。
所述核密度分析算法如下：计算以所述人口密度大于500的职住点的坐标点为中心，半径50米范围内覆盖的坐标点个数，选取上述覆盖坐标点个数大于300的坐标点作为中心点。
步骤S405，利用空间分析技术排除所述中心点直径50米以内的商业区和旅游景点，得到需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库。
本实施例根据深圳市规划和国土资源委员会提供的商业区和旅游景点的地理坐标，利用ArcMap中空间数据连接，排除与商业区和旅游景点有交集的区域，最后得到需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库。这是因为根据公交线路安排规则中的便民化，商业区和旅游景点单独已经作为中心点设定了公交站点，本步骤是为了避免将商业区和旅游景点重复计算。所述需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库包括经纬度和道路状况信息。
步骤S406，将上述得到的需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库与所述公交线路规则数据库匹配，得到公交线路规划方案。具体而言：
本实施例采用分布式计算方法，基于HIVE大数据存储查询匹配技术进行匹配。将上述得到的需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库与所述公交线路规则数据库进行关联，首先根据所述公交线路设计规则设定检索条件，而后根据上述设定的检索条件从需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库中查询符合公交线路站点设置规则的职住点，最后选择匹配信息中符合首末站设定规则的职住点作为公交线路的首末站，采用最短路径算法将首末站作为两个顶点(i和j)计算得到各条公交线路上所包含的点，最终将这些点关联起来组成公交线路网，由此公交线路网线路网进行线路标注(如81路，23路等作为记号或者是车次信息)得到公交线路规划方案。
其中，所述最短路径算法为：如果P(i,j)＝{Vi....Vk..Vs...Vj}是从顶点i到j的最短路径，k和s是这条路径上的一个中间顶点，那么P(k,s)必定是从k到s的最短路径。
参阅图2所示，是本发明公交线路规划系统的硬件架构图。该系统包括知识库建立模块、数据库建立模块、获取模块、计算模块、排除模块及匹配规划模块。
所述知识库建立模块用于以政府部门提供的最新居民居住和工作地点为基础，建立居民职住地大数据知识库。所述居民职住地大数据知识库包括居民职住坐标地理位置信息和道路状况信息。具体如下：
本实施例从深圳市规划国土房产信息中心和深圳市规划和国土资源委员会获得最新居民居住和工作地点GIS(GeographicInformationSystem，地理信息系统)地图数据，从中提取居民居住地和工作地地理坐标信息。依据所述民居住地和工作地地理坐标信息，建立居民职住地大数据知识库。
所述数据库建立模块用于根据政府部门提供的公交线路设计规则，建立公交线路规则数据库。具体而言：
本实施例根据深圳市交通运输委员会提供的公交线路设计规则，建立公交线路规则数据库。其中，所述公交线路设计规则包括：将旅游景点、商业区单独作为公交站点。所述公交线路规则数据库表字段包括道路宽度：市郊地区大于7米，市内大于9米，坡度：小于30度，弯度：大于90度，火车道口：原则上不设置公交线路；首末站建设场地面积：站点为中心半径大于350米。
所述获取模块用于采用空间地理分析法，获得所述居民职住地大数据知识库中人口密度大于500的职住点。具体而言：
本实施例中所述人口密度的计算方法：总人口数/总面积＝人口密度。其中，所述总面积指居民居住楼和办公楼盘面积，不包括道路和社区公园活动场所面积，上述居民居住楼和办公楼盘面积由深圳市规划国土房产信息中心提供。将上述计算得到的人口密度作为人口密度值添加进所述居民职住地大数据知识库表中的一个属性字段，利用ArcMap中的属性选择排除所述居民职住地大数据知识库中人口密度字段小于500的职住点，得到人口密度大于500的职住点。
所述计算模块用于采用核密度分析算法从上述人口密度大于500的职住点中得出若干个中心点，根据所述中心点设置半径为50米的空间缓冲区。具体而言：
本实施例从所述居民职住地大数据知识库中，获取上述人口密度大于500的职住点的地理坐标信息。根据上述人口密度大于500的职住点的地理坐标信息，采用核密度分析算法得出中心点，利用ArcMap栅格化将所述中心点设置为半径50米的空间缓冲区。
所述核密度分析算法如下：计算以所述人口密度大于500的职住点的坐标点为中心，半径50米范围内覆盖的坐标点个数，选取上述覆盖坐标点个数大于300的坐标点作为中心点。
所述排除模块用于利用空间分析技术排除所述中心点直径50米以内的商业区和旅游景点，得到需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库。
本实施例根据深圳市规划和国土资源委员会提供的商业区和旅游景点的地理坐标，利用ArcMap中空间数据连接，排除与商业区和旅游景点有交集的区域，最后得到需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库。这是因为根据公交线路安排规则中的便民化，商业区和旅游景点单独已经作为中心点设定了公交站点，所述排除模块是为了避免将商业区和旅游景点重复计算。所述需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库包括经纬度和道路状况信息。
所述匹配规划模块用于将上述得到的需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库与所述公交线路规则数据库匹配，得到公交线路规划方案。具体而言：
本实施例采用分布式计算方法，基于HIVE大数据存储查询匹配技术进行匹配。将上述得到的需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库与所述公交线路规则数据库进行关联，首先根据所述公交线路设计规则设定检索条件，而后根据上述设定的检索条件从需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库中查询符合公交线路站点设置规则的职住点，最后选择匹配信息中符合首末站设定规则的职住点作为公交线路的首末站，采用最短路径算法将首末站作为两个顶点(i和j)计算得到各条公交线路上所包含的点，最终将这些点关联起来组成公交线路网，由此公交线路网线路网进行线路标注(如81路，23路等作为记号或者是车次信息)得到公交线路规划方案。
其中，所述最短路径算法为：如果P(i,j)＝{Vi....Vk..Vs...Vj}是从顶点i到j的最短路径，k和s是这条路径上的一个中间顶点，那么P(k,s)必定是从k到s的最短路径。
虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理解，上述较佳实施方式仅用来说明本发明，并非用来限定本发明的保护范围，任何在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、改进等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种公交线路规划方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a.以政府部门提供的最新居民居住和工作地点为基础，建立居民职住地大数据知识库；
b.根据政府部门提供的公交线路设计规则，建立公交线路规则数据库；
c.采用空间地理分析法，获得所述居民职住地大数据知识库中人口密度大于500的职住点；
d.采用核密度分析算法从上述人口密度大于500的职住点中得出若干个中心点，根据所述中心点设置半径为50米的空间缓冲区；
e.利用空间分析技术排除所述中心点直径50米以内的商业区和旅游景点，得到需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库；
f.将上述得到的需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库与所述公交线路规则数据库匹配，得到公交线路规划方案。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的居民职住地大数据知识库包括居民职住坐标地理位置信息和道路状况信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的人口密度＝总人口数/总面积。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的核密度分析算法为：计算以所述人口密度大于500的职住点的坐标点为中心，半径50米范围内覆盖的坐标点个数，选取上述覆盖坐标点个数大于300的坐标点作为中心点。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤e包括：
根据所述公交线路设计规则设定检索条件；
根据上述设定的检索条件从需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库中查询符合公交线路站点设置规则的职住点；
选择符合首末站设定规则的职住点作为公交线路的首末站；
采用最短路径算法将首末站作为两个顶点计算得到各条公交线路上所包含的点，最终将这些点关联起来组成公交线路网。
6.一种公交线路规划系统，其特征在于，该系统包括知识库建立模块、数据库建立模块、获取模块、计算模块、排除模块及匹配规划模块，其中：
所述知识库建立模块用于以政府部门提供的最新居民居住和工作地点为基础，建立居民职住地大数据知识库；
所述数据库建立模块用于根据政府部门提供的公交线路设计规则，建立公交线路规则数据库；
所述获取模块用于采用空间地理分析法，获得所述居民职住地大数据知识库中人口密度大于500的职住点；
所述计算模块用于采用核密度分析算法从上述人口密度大于500的职住点中得出若干个中心点，根据所述中心点设置半径为50米的空间缓冲区；
所述排除模块用于利用空间分析技术排除所述中心点直径50米以内的商业区和旅游景点，得到需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库；
所述匹配规划模块用于将上述得到的需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库与所述公交线路规则数据库匹配，得到公交线路规划方案。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的居民职住地大数据知识库包括居民职住坐标地理位置信息和道路状况信息。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的人口密度＝总人口数/总面积。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述的核密度分析算法为：计算以所述人口密度大于500的职住点的坐标点为中心，半径50米范围内覆盖的坐标点个数，选取上述覆盖坐标点个数大于300的坐标点作为中心点。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述匹配规划模块具体用于：
根据所述公交线路设计规则设定检索条件；
根据上述设定的检索条件从需要建立公交站点的居民职住地大数据知识库中查询符合公交线路站点设置规则的职住点；
选择符合首末站设定规则的职住点作为公交线路的首末站；
采用最短路径算法将首末站作为两个顶点计算得到各条公交线路上所包含的点，最终将这些点关联起来组成公交线路网。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160406 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |