CN108009973A - 一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法，一种基于路网模型的道路交通多源数据融合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：读取道路导航图层，对节点道路对象进行分类，并依据分类将基本路段合并；将统计类交通检测设备和单车类交通检测设备关联到基本路段和节点道路对象；将同类的采集数据按相同的格式及时间粒度进行合并；对统计类交通检测设备的数据质量进行处理，并对单车类交通检测设备的数据进行OD分配；得到路段交通参数本发明的益处在于通过建立统一的道路对象划分、数据采集对象统一关联、数据质量控制处理规范，实现不同交通信息系统多源数据的融合处理。

Description

一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法

技术领域

本发明涉及一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法，特别是一种涉及城市轨道交通网络中的对象类型、对象的时空属性、对象的全生命周期的静动态属性、对象语义关系的建模方法。

背景技术

城市轨道交通具有节能、省地、运量大、安全等特点，近年来在我国的大中型城市得到了快速发展。许多城市也建立了轨道交通网络数据中心，将原本分散在各个专业、各业务模块的数据信息进行分类汇总、集中存贮、科学管理，开展大数据的分析挖掘工作。

这些轨道交通网络数据中心往往存在数据对象结构不标准，数据互通性差，编码多样化等局限性，形成数据关联分析难度大、标准无法统一的难点。

要实现资源共享，实现内部信息完整、联动、统一的展现，需要对城市轨道交通网络对象进行合理的建模，包括统一的对象规格和定义、统一的计算机编码规范以及标准化的数据组织和集成，形成基础数据库平台。

发明内容

本发明目的是对城市轨道交通网络对象进行合理建模。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：创建城市轨道交通网络宏观层对象，宏观层对象分为网络、线路、路段、站点、节点、车辆、事故事件；

步骤2：创建城市轨道交通网络宏观层对象间语义关系；

步骤3：创建城市轨道交通网络中观层对象，轨道交通网络中观层对象可分为轨道站点周边信息对象化包含出入口、道路、周边POI点；

步骤4：创建城市轨道交通网络中观层对象间语义关系；

步骤5：创建微观城市轨道交通网络空间对象，将轨道内部空间，以变沿线为界切分为多个给定规则的单元格，创建基础单元区对象，微观城市轨道交通网络空间对象分为空间对象、实体对象；

步骤6：创建单元区属性，创建单元区域基础属性、层级区域属性、连接关系属性、空间位置属性；

步骤7：创建微观城市轨道交通网络实体对象，所述实体对象分为设施类、设备类；根据不同的应用环境创建多类实体对象。

步骤8：对步骤7点种建立的实体对象建立基础属性，建立静态数据、动态属性，所述的静态属性包含生产特性、分类特性、个体特性；所述的生成特性包含制造厂商、品牌名、进出凭证、进出口编号、合格证编号；所述的分类特性包含功能分类、特质分类；所述的个体特性包含尺寸、型号、材质；所述的动态属性包含期限特性、所有特性、数据特性；所述期限特性包含安装日期、上次保修时间、下次保修时间、合格证时间、强制报废时间；所述的所有特性包含所述机构代码、所述机构描述、所属站点描述、当前管理者、使用性质；所述的数据特性包含设备编号、时间点、数据项。

优选地，所述步骤1中的节点所述的节点包含节点ID编码、对象类型编码、节点描述、节点所属线路、类型、节点所属站点、节点所属线路；

所述节点与所述路段分为上行和下行，所述节点与所述路段相互连接；

所述节点属于站点，普通站点内部节点间存在交互关系，换乘站点种节点存在换乘关系；

所述路段包含路段编号、上游节点、下游节点；

所述线路由节点与路段构成；

所述线路包含线路编号、上游路段、下游路段、线路名称；

所述网络以城市为单位，由多条线路与站点构成；

所述车辆指城市轨道交通所用车型，被分为A、B、C三种型号以及L型，轨道车辆行驶在路段上，或停靠在节点上，并能通过上述关系计算出车辆所属线路、行驶站点。

优选地，在所述步骤2中，所述节点属于所述站点，所述站点属于所述线路，所述路段属于所述线路，所述车辆行驶在站点和路段上，所述车辆产生所述事故事件。

优选地，在所述步骤3中，所述出入口指某轨道站点的地铁出入口；

所述道路指某出入口所在地面道路的空间位置，具有较为固定的坐标地位信息，在两条道路的交叉口节点或路段上；

所述周边POI点指周边道路上存在的各类POI点，包含宾馆、公交站点、没事、生活服务、休闲娱乐、景区景点、医疗保险、停车场、房产小区；

每一类周边POI点、出入口都拥有统一标准的坐标信息，通过算法计算出距离信息。

优选地，在所述步骤4中，所述站点包含多个所述出入口，所述出入口位置地面道路为所述道路，所述周边POI点位于地面道路。

优选地，在所述步骤5中，所述空间对象将轨道内部空间，以变沿线为界切分为多个给定规则的单元格，所述的空间对象最基本切割为单元区，上方可叠加其他所述实体对象；

所述空间对象包含功能区域、层级区域、连接关系、空间位置；

所述功能区域分为运输车辆区域、站点内部区域；所述运输车辆区域分为驾驶区、车厢编组区、停车区域；所述站点内部区域分为费区外、费区内、厕所区、服务区、安检区、候车区；

所述层级区域指空间所在的层级；

所述连接关系指不同单元区之间的连通性及空间位置，以东、南、西、北、南北、北东、东南、南西、南北来表示；

所述空间位置指该单元区的绝对位置信息，包含X、Y、z点的坐标信息。

与现有技术相比，本发明具有标准化、统一高效、适用性强、功能强大、运用前景广泛的特点

(1)标准化：本方法的实施能够达到统一的，在支撑城市轨道交通网络基础数据环境下，能够建立统一标准化框架，满足和支撑已有及可能的数据组织及业务需求。本方法涉及轨道交通网络中所有对象要素，是一种全息标准化的方法。

(2)统一高效：与传统的建模方法相比，本建模方法更为快捷高效、逻辑清晰、数据格式统一，数据组织完善。

(3)适用性强：相比传统数据组织，本模型建立后不仅支撑传统的结构化数据库存储，同样可支撑大数据存储，具有优良的适用性。

(4)功能强大：本模型不仅能够支撑传统的轨道客流分析，同样能够满足安全巡检、设备维护、车辆追踪、室内导航、轨迹规划、应急疏散等多种多样的应用。

(5)运用前景广泛：本方法使用方便，便于操作，通用性、规范性强，具有广泛的运用前景，且能够实现与轨道交通网络、城市公共交通网络、地面道路网络的互联互通。

附图说明

图1为本方法中涉及的全息城市轨道交通网络建模示意图；

图2为本方法中涉及的宏观城市轨道交通网络建模示意图；

图3为本方法中涉及的中观城市轨道交通网络建模示意图；

图4为本方法中涉及的微观城市轨道交通网络空间对象建模示意图；

图5为本方法中涉及的微观城市轨道交通网络实体对象建模示意图。

具体实施方式

为使本发明更显易懂，下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在本发明技术方案下进行实施，给出了本发明的实施过程和实施效果。本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明需要建立轨道交通网络宏观层对象、中观层对象、微观层对象。

轨道交通网络宏观层对象可分为网络、线路、路段、站点、节点、车辆、事故事件。

所述的节点包含节点ID编码、对象类型编码、节点描述、节点所属线路、类型、节点所属站点、节点所属线路等信息。

所述的节点与路段分为上行和下行、节点与路段相互连接。

所述的节点属于站点，普通站点内部节点间存在交互关系，换乘站点种节点存在换乘关系。

所述的路段包含路段编号、上游节点、下游节点等信息。

所述的线路由节点与路段构成。

所述的路段包含线路编号、上游路段、下游路段、线路名称等信息。

所述的路网以城市为单位，由多条线路与站点构成。

所述的车辆指城市轨道交通所用车型往往被分为A、B、C三种型号以及L型。轨道车辆行驶在路段上，或停靠在节点上，并能通过上述关系计算出车辆所属线路、行驶站点。

所述的轨道交通网络中观层对象可分为轨道站点周边信息对象化包含出入口、道路、周边POI点。

所述的出入口指某轨道站点的地铁出入口，轨道站点通常包含多个出入口，具有开关闭信息、几何信息等。

所述的道路指，指某出入口所在地面道路的空间位置，具有较为固定的坐标地位信息，通常在两条道路的交叉口节点或路段上。

所述的周边POI点指周边道路上存在的各类POI点，包含宾馆、公交站点、没事、生活服务、休闲娱乐、景区景点、医疗保险、停车场、房产小区等类型。每一类POI、出入口都拥有统一标准的坐标信息。能够通过算法计算出距离信息。

轨道交通网络微观层对象可分为空间对象、实体对象。

所述的空间对象将轨道内部空间，以变沿线为界切分为多个给定规则的单元格(元胞)，所述的空间对象最基本切割为单元区，上方可叠加其他实体对象。

所述的空间对象包含功能区域、层级区域、连接关系、空间位置。

所述的功能区域可分为运输车辆区域、站点内部区域。

所述的运输车辆区域可分为驾驶区、车厢编组区、停车区域等。

所述的站点内部区域可分为费区外、费区内、厕所区、服务区、安检区、候车区等。

所述的层级区域指空间所在的层级，通常有F1、B1、B2、B3等。

所述的连接关系指不同单元区之间的连通性及空间位置，以东、南、西、北、南北、北东、东南、南西、南北来表示。

所述的空间位置指该单元区的绝对位置信息，包含X、Y、Z点的坐标信息。

所述的实体对象分为设施类、设备类。

所述的设施类实体对象包含静态属性、动态属性，通常不产生数据。

所述的设备类实体对象包含静态属性、动态属性，可产生数据。

所述的静态属性包含生产特性、分类特性、个体特性

所述的生成特性包含制造厂商、品牌名、进出凭证、进出口编号、合格证编号等。

所述的分类特性包含功能分类、特质分类等。

所述的个体特性包含尺寸、型号、材质等。

所述的动态属性包含期限特性、所有特性、数据特性。

所述的期限特性包含安装日期、上次保修时间、下次保修时间、合格证时间、强制报废时间等。

所述的所有特性包含所述机构代码、所述机构描述、所属站点描述、当前管理者、使用性质等。

所述的数据特性包含设备编号、时间点、数据项等。

本发明提供的一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法包括以下步骤：

步骤1：如图1所示，创建城市轨道交通网络宏观层对象，创建的对象有网络、线路、路段、站点、节点、车辆、事故事件。

步骤2：如图1所示，创建城市轨道交通网络宏观层对象间语义关系，步骤1中所述的节点属于站点，所述的站点属于线路，所述的路段属于线路，所述的车辆行驶在站点和路段上，所述的车辆产生事故事件。

步骤3：如图2所示，创建城市轨道交通网络中观层对象，创建的对象化包含出入口、道路、周边POI点。所述POI的分类包含宾馆、公交站点、没事、生活服务、休闲娱乐、景区景点、医疗保险、停车场、房产小区等。

步骤4：如图2所示，创建城市轨道交通网络中观层对象间语义关系，步骤3所述的站点包含多个出入口，所述的出入口位置地面道路，所述的P01点位于地面道路。

步骤5：如图3所示，创建微观城市轨道交通网络空间对象，将轨道内部空间，以变沿线为界切分为多个给定规则的单元格(元胞)，创建基础单元区对象。

步骤6：如图3所示，创建单元区属性，创建单元区域基础属性、层级区域属性、连接关系属性、空间位置属性。

步骤7：创建微观城市轨道交通网络实体对象，所述的实体对象实体对象分为设施类、设备类。根据不同的应用环境创建多类实体对象，如闸机对象、摄像机对象、安检器对象、电梯对象、扶梯对象、厕所对象、蓝牙对象等。

步骤8：如图4所示，对步骤7点种建立的实体对象建立基础属性，建立静态数据、动态属性，所述的静态属性包含生产特性、分类特性、个体特性，所述的生成特性包含制造厂商、品牌名、进出凭证、进出口编号、合格证编号等，所述的分类特性包含功能分类、特质分类等，所述的个体特性包含尺寸、型号、材质等，所述的动态属性包含期限特性、所有特性、数据特性，所述的期限特性包含安装日期、上次保修时间、下次保修时间、合格证时间、强制报废时间等，所述的所有特性包含所述机构代码、所述机构描述、所属站点描述、当前管理者、使用性质等，所述的数据特性包含设备编号、时间点、数据项等。

完成步骤后可完成城市轨交交通网路建模，本方法标准化、统一高效、适用性强、功能强大、运用前景广泛，支持轨道路径搜素、站点内部导航、城市轨道客流分析等应用。

Claims (6)

1.一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：创建城市轨道交通网络宏观层对象，宏观层对象分为网络、线路、路段、站点、节点、车辆、事故事件；

步骤2：创建城市轨道交通网络宏观层对象间语义关系；

步骤3：创建城市轨道交通网络中观层对象，轨道交通网络中观层对象可分为轨道站点周边信息对象化包含出入口、道路、周边POI点；

步骤4：创建城市轨道交通网络中观层对象间语义关系；

步骤5：创建微观城市轨道交通网络空间对象，将轨道内部空间，以变沿线为界切分为多个给定规则的单元格，创建基础单元区对象，微观城市轨道交通网络空间对象分为空间对象、实体对象；

步骤6：创建单元区属性，创建单元区域基础属性、层级区域属性、连接关系属性、空间位置属性；

步骤7：创建微观城市轨道交通网络实体对象，所述实体对象分为设施类、设备类；根据不同的应用环境创建多类实体对象。

步骤8：对步骤7点种建立的实体对象建立基础属性，建立静态数据、动态属性，所述的静态属性包含生产特性、分类特性、个体特性；所述的生成特性包含制造厂商、品牌名、进出凭证、进出口编号、合格证编号；所述的分类特性包含功能分类、特质分类；所述的个体特性包含尺寸、型号、材质；所述的动态属性包含期限特性、所有特性、数据特性；所述期限特性包含安装日期、上次保修时间、下次保修时间、合格证时间、强制报废时间；所述的所有特性包含所述机构代码、所述机构描述、所属站点描述、当前管理者、使用性质；所述的数据特性包含设备编号、时间点、数据项。

2.如权利要求1所述的一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法，其特征在于，所述步骤1中的节点所述的节点包含节点ID编码、对象类型编码、节点描述、节点所属线路、类型、节点所属站点、节点所属线路；

所述节点与所述路段分为上行和下行，所述节点与所述路段相互连接；

所述节点属于站点，普通站点内部节点间存在交互关系，换乘站点种节点存在换乘关系；

所述路段包含路段编号、上游节点、下游节点；

所述线路由节点与路段构成；

所述线路包含线路编号、上游路段、下游路段、线路名称；

所述网络以城市为单位，由多条线路与站点构成；

所述车辆指城市轨道交通所用车型，被分为A、B、C三种型号以及L型，轨道车辆行驶在路段上，或停靠在节点上，并能通过上述关系计算出车辆所属线路、行驶站点。

3.如权利要求2所述的一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述节点属于所述站点，所述站点属于所述线路，所述路段属于所述线路，所述车辆行驶在站点和路段上，所述车辆产生所述事故事件。

4.如权利要求1所述的一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述出入口指某轨道站点的地铁出入口；

所述道路指某出入口所在地面道路的空间位置，具有较为固定的坐标地位信息，在两条道路的交叉口节点或路段上；

所述周边POI点指周边道路上存在的各类POI点，包含宾馆、公交站点、没事、生活服务、休闲娱乐、景区景点、医疗保险、停车场、房产小区；

每一类周边POI点、出入口都拥有统一标准的坐标信息，通过算法计算出距离信息。

5.如权利要求4所述的一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述站点包含多个所述出入口，所述出入口位置地面道路为所述道路，所述周边POI点位于地面道路。

6.如权利要求1所述的一种全息城市轨道交通对象时空化建模方法，其特征在于，在所述步骤5中，所述空间对象将轨道内部空间，以变沿线为界切分为多个给定规则的单元格，所述的空间对象最基本切割为单元区，上方可叠加其他所述实体对象；

所述空间对象包含功能区域、层级区域、连接关系、空间位置；

所述功能区域分为运输车辆区域、站点内部区域；所述运输车辆区域分为驾驶区、车厢编组区、停车区域；所述站点内部区域分为费区外、费区内、厕所区、服务区、安检区、候车区；

所述层级区域指空间所在的层级；

所述连接关系指不同单元区之间的连通性及空间位置，以东、南、西、北、南北、北东、东南、南西、南北来表示；

所述空间位置指该单元区的绝对位置信息，包含X、Y、Z点的坐标信息。