CN110928974A - 基于Kml生成及融点简化路网的方法 - Google Patents

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吴昊昇
郑皎凌
邹长杰
赵大楼
蒋洛峰
王茂帆
李军
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Abstract

本发明涉及道路网简化领域，目的是提供基于Kml生成及融点简化路网的方法，本发明包括以下步骤：S1:获取待研究地区的道路经纬度数据和路口的经纬度数据；S2：将S1中的经纬度作为输入，通过getRoadNet函数转换得到所述待研究地区的道路拓扑结构文件和路口信息文件；S3:通过整合所述道路拓扑结构文件和所述路口信息文件，得到简化后的kml文件；S4:将S3中简化后的Kml文件重新跟所述待研究地区的道路进行匹配，并进行编码得到待研究地区的道路结构图，本方法设计合理，实用性强，适合推广。

Description

基于Kml生成及融点简化路网的方法
技术领域
本发明涉及简化道路网领域，具体涉及基于Kml生成及融点简化路网的方法。
背景技术
KML，是标记语言(Keyhole Markup Language)的缩写，最初由Keyhole公司开发，是一种基于XML语法与格式的、用于描述和保存地理信息(如点、线、图像、多边形和模型等)的编码规范，可以被Google Earth和Google Maps识别并显示。Google Earth和GoogleMaps处理KML文件的方式与网页浏览器处理HTML和XML文件的方式类似。
当前路网的生成技术种类繁多，比较常见的有轨迹流量生成的路网图、GPS轨迹生成的路网图以及根据OD数据行为生成的路网等等，在生成路网的计算和规划路径时，通常都是使用的Dijkstra算法，但是在实际运用过程中需要自己构建用于计算的路网，并且通常构建的路网都是比较复杂弯曲的，对于交通的路径分析、路径规划给予了复杂，需要判断路线的OD各个点位是否对应于直接所构建的路网中，这将消耗大量的人力和时间去一一对应，在显示的过程中会给人一种错综复杂的效果，并不能直观的看出路线的规划，针对现有数据实现路网的生成，避免了路网的复杂实现，使得OD点能够准确的在地图上显示，并且减少了运算量降低了硬件的需求，大大提高了实用性和可读性，提供了一种基于Kml路网生成简介的拓扑结构的方法。
因此,需要基于Kml生成及融点简化路网的方法，能够通过借助Kml来计算道路网，并将原有的复杂的道路网进行简化，便于人们对地区道路网的研究。
发明内容
本发明目的在于提供基于Kml生成及融点简化路网的方法，通过getRoadNet函数计算得到路口信息文件和路网的拓扑结构文件，通过一系列的删除和融点得到精简后的道路网络结构；
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：基于Kml生成及融点简化路网的方法，包括以下步骤：
S1:获取待研究地区的道路经纬度数据和路口的经纬度数据；
S2：将S1中的经纬度作为输入，通过getRoadNet函数转换得到所述待研究地区的道路拓扑结构文件和路口信息文件；
S3:通过整合所述道路拓扑结构文件和所述路口信息文件，得到简化后的kml文件；
S4:将S3中简化后的Kml文件重新跟所述待研究地区的道路进行匹配，并进行编码得到待研究地区的道路结构图。
优选的，在所述S3中，还包括以下步骤：
S31:将所述S2中的，所述道路拓扑结构文件和路口信息文件内包含有若干道路节点，若干所述道路节点构成原始道路网络结构；
S32:根据经纬度对所述原始道路网络结构进行切割，保留所述原始道路网络结构中待研究地区；
S33:将保留的原始道路网络结构中的道路节点进行部分删除，再将删除后的道路网络结构中的部分道路节点进行融合，得到融点后的简化道路网路结构，即简化后的kml文件。
优选的，所述S31中，将所述路口信息文件中的数据进行梳理得到原始的kml文件，所述原始kml文件中的点依次编号为kmlid，将编号后的所述kmlid与待研究地区的路口进行匹配得到所述原始道路网络结构。
优选的，所述S33中，在保留的原始道路网络结构中选择不是路口的道路节点并将不是路口的道路节点进行删除，得到删除后的道路网络结构。
优选的，所述S33中，在删除后的道路网络结构中，以一个道路节点为圆心，选择的距离参数为半径进行融点，将距离参数内的多个道路节点融合到圆心的道路节点上，得到融点后的简化道路网络结构。
优选的，在S4中，将所述Kml文件重新跟所述待研究地区的道路进行匹配，将删除后的简化道路网路结构中剩下的道路节点进行重新的编号，得到待研究地区的道路结构图。
优选的，所述S1中，所述路口信息文件中显示有路口编号、路口的经度信息和路口纬度信息，所述道路的拓扑结构文件中显示有路口起点、路口终点和路段的长度的数据。
优选的，所述S1中，所述待研究地区的道路经纬度数据和路口的经纬度数据是通过待研究地区的各个路口经纬度信息以及所述各个路段与路口的位置关系得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.通过计算得到道路网络结构的文件，直接通过文件结合图形上进行简化网络结构；
2.采用融点以及经纬度的划分，合并繁多的小型支路，将原本错综复杂的道路网结构简化为简单明了的道路网图。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中的原始道路网结构图；
图2为本发明的一个实施例中的删除连接度为2道路节点的结构图；
图3为本发明的一个实施例中融点时的结构图；
图4为本发明的一个实施例中融点后的道路网络结构图；
图5为本发明的一个实施例中待研究区域的原始道路网的结构图；
图6为本发明的一个实施例中待研究区域的简化后的道路网结构图；
图7为本发明的一个实施例中融点过程的示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1～7，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
基于Kml生成及融点简化路网的方法，包括以下步骤：
S1:获取待研究地区的道路经纬度数据和路口的经纬度数据；
S2：将S1中的经纬度作为输入，通过getRoadNet函数转换得到所述待研究地区的道路拓扑结构文件和路口信息文件；
S3:通过整合所述道路拓扑结构文件和所述路口信息文件，得到简化后的kml文件；
S4:将S3中简化后的Kml文件重新跟所述待研究地区的道路进行匹配，并进行编码得到待研究地区的道路结构图。
值得说明的是，在所述S3中，还包括以下步骤：
S31:将所述S2中的，所述道路拓扑结构文件和路口信息文件内包含有若干道路节点，若干所述道路节点构成原始道路网络结构；
S32:根据经纬度对所述原始道路网络结构进行切割，保留所述原始道路网络结构中待研究地区；
S33:将保留的原始道路网络结构中的道路节点进行部分删除，再将删除后的道路网络结构中的部分道路节点进行融合，得到融点后的简化道路网路结构，即简化后的kml文件。
值得说明的是，将所述路口信息文件中的数据进行梳理得到原始的kml文件，所述原始kml文件中的点依次编号为kmlid，将编号后的所述kmlid与待研究地区的路口进行匹配得到所述原始道路网络结构。
值得说明的是，所述S33中，在保留的原始道路网络结构中选择不是路口的道路节点并将不是路口的道路节点进行删除，得到删除后的道路网络结构。所述S33中，在删除后的道路网络结构中，以一个道路节点为圆心，选择的距离参数为半径进行融点，将距离参数内的多个道路节点融合到圆心的道路节点上，得到融点后的简化道路网络结构。在S4中，将所述Kml文件重新跟所述待研究地区的道路进行匹配，将删除后的简化道路网路结构中剩下的道路节点进行重新的编号，得到待研究地区的道路结构图；所述S1中，所述路口信息文件中显示有路口编号、路口的经度信息和路口纬度信息，所述道路的拓扑结构文件中显示有路口起点、路口终点和路段的长度的数据。所述S1中，所述待研究地区的道路经纬度数据和路口的经纬度数据是通过待研究地区的各个路口经纬度信息以及所述各个路段与路口的位置关系得到。
综上所述，本发明的实施原理为：根据经纬度的点来分割地图，利用融点来融合不同的路段，先将Kml路口与某市的路口进行相匹配，再对点切割地图，实现原始路网的修改，并且产生一种极为简化精准的路网，通过本发明结构合理，设计巧妙，适合推广。
实施例2：
以绵阳市地图为例，首先需要寻找三个文件数据分别是：城市路网文件(某市地区绝大部分道路的经纬度信息)、城市路口信息文件(某市地区信息文件各个路口经纬度信息，并且要有路段与路口的匹配关系)、城市道路信息文件(某市地区路口文件各个路口经纬度信息)，通过一系列的清洗，筛选，去重，融点等操作得到干净整洁的路口信息文件和路网的拓扑结构文件。梳理kml文件内所有的点记为kmlid，将kmlid与绵阳市路口进行一一匹配，第二步：按照表格的相关信息生成最开始的原始路网并进行切割，在进行路网的经纬度切割后，需要删除一些不合理的路段，设置对路网删除度为2的点进行删除，具体请参照图1，可以明显的看出第一张原图在没有删除修改的情况下坐标显示的杂乱无章，第二张图为修改后的路网图，请参照图2，第三步：在进行第二步完成后，开时进行融点操作具体参照图3，融点完的简化后的道路网结构如图4，第四步：根据点重新对路网进行编号和根据路网删除没有在路网中出现的节点，在经过删除点和融点成功后，会少很多点导致编号不连贯，所以对点进行重新编码：请参照图6。
值得说明的是，我们设置了一个getRoadNet函数，将上述文件作为输入，通过一系列的清洗，筛选，去重，融点等操作得到干净整洁的路口信息文件和路网的拓扑结构文件，其中在路口信息的文件中我们设置路口编号(kmlID)、路口的经纬度信息(LONGITUDE、LATITUDE)，在路网拓扑中我们设置了路口的起点(start)、路口终点(end)、路段的长度(distance)的数据，通过以上的数据进行下一步骤的信息匹配。在原始路网中我们可以把路网设置成下图的样式，请参照图7中的a图，1.规整各个Kml路口,并将Kml路口与某市的路口进行相匹配，通过经纬度对道路网络结构进行切割，梳理kml文件内所有的点记为kmlid，将kmlid与绵阳市路口进行一一匹配，对于路网的修改我们可以参照下图的样式进行删除，请参照图7中a图中的节点有深色和浅色，当节点只与2个连接线进行连接时，就是连接度为2的点，即浅色，当节点与2个以上的连接线进行连接时，就是连接度大于2的点，删除掉图中连接度为2的点，即现实中不是路口的点，请参照图7中的b，将融点中距离参数调整为100米，即图中虚线方框中的范围，将上述的内部的四个点融成一个点，即图7中的c图，根据新的节点对道路网进行重新的编号如图7中的d，计算路口间的距离，规整数据格式。
综上所述，本发明的实施原理为：通过将绵阳市待研究区域内的道路经纬度进行计算，得到原始的道路网结构图，通过经纬度的划分，只选取待研究区域内的道路网结构图，将上述包含有道路网数据的KML文件上的数据进行重新的整合，并将道路网结构图上进行删除连接度为2的点以及将参数距离范围为100米以内的节点进行融合，再将此时的道路网进行重新的编号，得到简洁化的道路网结构图，本方法实用性强，设计巧妙，适合推广。

Claims (8)

1.基于Kml生成及融点简化路网的方法，其特征在于,包括以下步骤：
S1:获取待研究地区的道路经纬度数据和路口的经纬度数据；
S2：将S1中的经纬度作为输入，通过getRoadNet函数转换得到所述待研究地区的道路拓扑结构文件和路口信息文件；
S3:通过整合所述道路拓扑结构文件和所述路口信息文件，得到简化后的kml文件；
S4:将S3中简化后的Kml文件重新跟所述待研究地区的道路进行匹配，并进行编码得到待研究地区的道路结构图。
2.根据权利要求1所述的基于Kml生成及融点简化路网的方法，其特征在于，在所述S3中，还包括以下步骤：
S31:将所述S2中的，所述道路拓扑结构文件和路口信息文件内包含有若干道路节点，若干所述道路节点构成原始道路网络结构；
S32:根据经纬度对所述原始道路网络结构进行切割，保留所述原始道路网络结构中待研究地区；
S33:将保留的原始道路网络结构中的道路节点进行部分删除，再将删除后的道路网络结构中的部分道路节点进行融合，得到融点后的简化道路网路结构，即简化后的kml文件。
3.根据权利要求2所述的基于Kml生成及融点简化路网的方法，其特征在于,所述S31中，将所述路口信息文件中的数据进行梳理得到原始的kml文件，所述原始kml文件中的点依次编号为kmlid，将编号后的所述kmlid与待研究地区的路口进行匹配得到所述原始道路网络结构。
4.根据权利要求2所述的基于Kml生成及融点简化路网的方法，其特征在于，所述S33中，在保留的原始道路网络结构中选择不是路口的道路节点并将不是路口的道路节点进行删除，得到删除后的道路网络结构。
5.根据权利要求4所述的基于Kml生成及融点简化路网的方法，其特征在于，所述S33中，在删除后的道路网络结构中，以一个道路节点为圆心，选择的距离参数为半径进行融点，将距离参数内的多个道路节点融合到圆心的道路节点上，得到融点后的简化道路网络结构。
6.根据权利要求5所述的基于Kml生成及融点简化路网的方法，其特征在于，在S4中，将所述Kml文件重新跟所述待研究地区的道路进行匹配，将删除后的简化道路网路结构中剩下的道路节点进行重新的编号，得到待研究地区的道路结构图。
7.根据权利要求1所述的基于Kml生成及融点简化路网的方法，其特征在于，所述S1中，所述路口信息文件中显示有路口编号、路口的经度信息和路口纬度信息，所述道路的拓扑结构文件中显示有路口起点、路口终点和路段的长度的数据。
8.根据权利要求7所述的基于Kml生成及融点简化路网的方法，其特征在于，所述S1中，所述待研究地区的道路经纬度数据和路口的经纬度数据是通过待研究地区的各个路口经纬度信息以及所述各个路段与路口的位置关系得到。
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