CN111753030A - 构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法、装置及上位机 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法、装置及上位机，其中方法包括：逐条提取公交路网信息中的一条公交线路作为目标公交线路；根据道路网信息获取与目标公交线路同向的第一路段，并记录至第一路段集合中；根据每一第一路段的起点和终点与目标公交线路的距离关系，确定目标路段，并记录至目标路段集合中；对目标路段集合中的目标路段进行排序并补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息；进而得到公交路网与道路网的联合拓扑。本发明提供的技术方案本充分考虑了道路网中的路段与目标公交线路的位置关系以及距离关系选取目标路段并进行补充，有利于提高最终得到的联合拓扑的精度，同时减少了人力成本和时间成本。

Description

构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法、装置及上位机

技术领域

本发明涉及道路拓扑领域，特别涉及一种构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法、装置及上位机。

背景技术

传统的公交线网和道路网联合拓扑构建主要是人工或根据一定计算方法编程实现，人工的手段效率低，耗时长。其基本过程是，将公交线网和道路网在地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)工具中叠加显示，选择其中的一条公交线路，目视查看该公交线路依次经过哪些道路，并做记录，根据所做记录形成拓扑关系的构建，此种方法耗时耗力，人工成本高。而现有的根据一定的计算方法编程的实现方式，受限于计算方法和流程的不完善和纰漏，精度很差，不能满足实际应用中对精度的要求，因此如何快速且高精度的获取公交线网和道路网的联合拓扑是一急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例要达到的技术目的是提供一种构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法、装置及上位机，用以解决传统构建公交线网和道路网联合拓扑的方法存在时间和人工成本高或精度较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，包括：

接收输入的公交路网信息以及道路网信息；

逐条提取公交路网信息中的一条公交线路作为目标公交线路；

根据道路网信息获取与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中；

根据每一第一路段的起点和终点与目标公交线路的距离关系，确定与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中；

对目标路段集合中的目标路段进行排序并补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息；

根据每一条目标公交线路以及对应的道路信息，得到公交路网与道路网的联合拓扑。

优选地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据道路网信息获取与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中的步骤，包括：

根据目标公交线路获取一缓冲区域，缓冲区域包括：沿目标公交线路的乘车方向以目标公交线路为中线且宽度为第一预设距离的第一区域，以目标公交线路的起点为圆心且直径为第一预设距离的第二区域，以及以目标公交线路的终点为圆心且直径为第一预设距离的第三区域；

获取道路网信息中的第二路段，并将所有的第二路段记录至第二路段集合中，第二路段上至少有一个位于缓冲区域内的点；

根据第二路段集合中的每一第二路段得到与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中，其中，在第一路段上的第一预设点处的沿第一路段方向的第一切线，与第一路段的起点投影在目标公交线路上的第一投影点处的沿目标公交线路方向的第二切线的夹角小于预设角度，且在第一路段上的第二预设点处的沿第一路段方向的第三切线，与第一路段的终点投影在目标公交线路上的第二投影点处的沿目标公交线路方向的第四切线的夹角小于预设角度，其中第一路段的起点与第一投影点的连线垂直于第二切线，第一路段的终点与第二投影点的连线垂直与第四切线。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据每一第一路段的起点和终点与目标公交线路的距离关系，确定与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中的步骤，包括：

获取每一第一路段的起点到目标公交线路的第一垂直距离，以及第一路段的终点到目标公交线路的第二垂直距离；

任选两个第一路段，当两个第一路段在公交线路上的投影路段存在重合路段时，从第一路段集合中去除两个第一路段中第一垂直距离以及第二垂直距离之和较大的第一路段，其中，投影路段为第一投影点和第二投影点之间的目标公交线路；

遍历第一路段集合中的第一路段，确定第一路段集合中剩余的第一路段为与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中。

优选地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，对目标路段集合进行中的目标路段进行排序并补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息的步骤，包括：

获取目标路段集合中每一目标路段的起点投影在目标公交线路上的第一投影起点，以及目标公交线路的起点与第一投影起点之间沿目标公交线路的起始距离；

根据起始距离由小到大依次对目标路段进行排序；

根据排序情况分别对目标公交线路的起点处、目标公交线路的终点处以及相邻目标路段间的区域进行补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据排序情况对目标公交线路的起点处进行补充的步骤，包括：

获取道路网信息中的第三路段，并将所有的第三路段记录至第三路段集合中，其中，第三路段上至少有一点到目标公交线路的起点的距离小于第二预设距离，且第三路段上具有目标公交线路的起点投影到第三路段上的点；

确定第三路段集合中终点与第一对照路段的起点重合的第三路段为起始补充路段，其中第一对照路段为根据排序情况选取的临近目标公交线路的起点的第一个目标路段；

获取目标公交线路的起点投影在起始补充路段上的第二投影起点，以及根据第二投影起点沿起始补充路段到起始补充路段的终点的距离和起始补充路段的总长度，确定的起始补充路段的第一占用比例。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据排序情况对目标公交线路的终点处进行补充的步骤，包括：

获取道路网信息中的第四路段，并将所有的第四路段记录至第四路段集合中，其中，第四路段上至少有一点到目标公交线路的终点的距离小于第三预设距离，且第四路段上具有目标公交线路的终点投影到第四路段上的点；

确定第四路段集合中起点与第二对照路段的终点重合的第四路段为终点补充路段，其中，第二对照路段为根据排序情况选取的临近目标公交线路的终点的第一个目标路段；

获取目标公交线路的终点投影在终点补充路段上的投影终点，以及根据投影终点沿终点补充路段到终点补充路段的起点的距离和终点补充路段的总长度，确定的终点补充路段的第二占用比例。具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据排序情况相邻目标路段间的区域进行补充的步骤，包括：

根据排序情况依次获取相邻目标路段中前一个目标路段的终点以及后一个目标路段的起点；

获取道路网信息中的第五路段，并将所有的第五路段记录至第五路段集合中，第五路段上至少有一点到前一个目标路段的终点的距离小于第四预设距离，其中，第四预设距离为前一个目标路段的终点与后一个目标路段的起点之间的距离；

从第五路段集合中选取与前一个目标路段的终点重合，且终点与后一个目标路段的起点重合的第五路段为前一个目标路段与后一个目标路段间的中间补充路段。

本发明的另一优选实施例还提供了一种构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，包括：

接收模块，用于接收输入的公交路网信息以及道路网信息；

第一处理模块，用于逐条提取公交路网信息中的一条公交线路作为目标公交线路；

第二处理模块，用于根据道路网信息获取与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中；

第三处理模块，用于根据每一第一路段的起点和终点与目标公交线路的距离关系，确定与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中；

第四处理模块，用于对目标路段集合中的目标路段进行排序并补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息；

第五处理模块，用于根据每一条目标公交线路以及对应的道路信息，得到公交路网与道路网的联合拓扑。

优选地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第二处理模块包括：

第一处理子模块，用于根据目标公交线路获取一缓冲区域，缓冲区域包括：沿目标公交线路的乘车方向以目标公交线路为中线且宽度为第一预设距离的第一区域，以目标公交线路的起点为圆心且直径为第一预设距离的第二区域，以及以目标公交线路的终点为圆心且直径为第一预设距离的第三区域；

第一获取子模块，用于获取道路网信息中的第二路段，并将所有的第二路段记录至第二路段集合中，第二路段上至少有一个位于缓冲区域内的点；

第二处理子模块，用于根据第二路段集合中的每一第二路段得到与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中，其中，在第一路段上的第一预设点处的沿第一路段方向的第一切线，与第一路段的起点投影在目标公交线路上的第一投影点处的沿目标公交线路方向的第二切线的夹角小于预设角度，且在第一路段上的第二预设点处的沿第一路段方向的第三切线，与第一路段的终点投影在目标公交线路上的第二投影点处的沿目标公交线路方向的第四切线的夹角小于预设角度，其中第一路段的起点与第一投影点的连线垂直于第二切线，第一路段的终点与第二投影点的连线垂直与第四切线。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第三处理模块包括：

第二获取子模块，用于获取每一第一路段的起点到目标公交线路的第一垂直距离，以及第一路段的终点到目标公交线路的第二垂直距离；

第三处理子模块，用于任选两个第一路段，当两个第一路段在公交线路上的投影路段存在重合路段时，从第一路段集合中去除两个第一路段中第一垂直距离以及第二垂直距离之和较大的第一路段，其中，投影路段为第一投影点和第二投影点之间的目标公交线路；

第四处理子模块，用于遍历第一路段集合中的第一路段，确定第一路段集合中剩余的第一路段为与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中。

优选地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第四处理模块包括：

第三获取子模块，用于获取目标路段集合中每一目标路段的起点投影在目标公交线路上的第一投影起点，以及目标公交线路的起点与第一投影起点之间沿目标公交线路的起始距离；

第五处理子模块，用于根据起始距离由小到大依次对目标路段进行排序；

第六处理子模块，用于根据排序情况分别对目标公交线路的起点处、目标公交线路的终点处以及相邻目标路段间的区域进行补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第六处理子模块包括：

第一获取单元，用于获取道路网信息中的第三路段，并将所有的第三路段记录至第三路段集合中，其中，第三路段上至少有一点到目标公交线路的起点的距离小于第二预设距离，且第三路段上具有目标公交线路的起点投影到第三路段上的点；

第一处理单元，用于确定第三路段集合中终点与第一对照路段的起点重合的第三路段为起始补充路段，其中第一对照路段为根据排序情况选取的临近目标公交线路的起点的第一个目标路段；

第二处理单元，用于获取目标公交线路的起点投影在起始补充路段上的第二投影起点，以及根据第二投影起点沿起始补充路段到起始补充路段的终点的距离和起始补充路段的总长度，确定的起始补充路段的第一占用比例。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第六处理子模块还包括：

第二获取单元，用于获取道路网信息中的第四路段，并将所有的第四路段记录至第四路段集合中，其中，第四路段上至少有一点到目标公交线路的终点的距离小于第三预设距离，且第四路段上具有目标公交线路的终点投影到第四路段上的点；

第三处理单元，用于确定第四路段集合中起点与第二对照路段的终点重合的第四路段为终点补充路段，其中，第二对照路段为根据排序情况选取的临近目标公交线路的终点的第一个目标路段；

第四处理单元，用于获取目标公交线路的终点投影在终点补充路段上的投影终点，以及根据投影终点沿终点补充路段到终点补充路段的起点的距离和终点补充路段的总长度，确定的终点补充路段的第二占用比例。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第六处理子模块包括：

第三获取单元，用于根据排序情况依次获取相邻目标路段中前一个目标路段的终点以及后一个目标路段的起点；

第四获取单元，用于获取道路网信息中的第五路段，并将所有的第五路段记录至第五路段集合中，第五路段上至少有一点到前一个目标路段的终点的距离小于第四预设距离，其中，第四预设距离为前一个目标路段的终点与后一个目标路段的起点之间的距离；

第五处理单元，用于从第五路段集合中选取与前一个目标路段的终点重合，且终点与后一个目标路段的起点重合的第五路段为前一个目标路段与后一个目标路段间的中间补充路段。

本发明的又一优选实施例还提供了一种上位机，包括：如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置。

与现有技术相比，本发明实施例提供的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法、装置及上位机，至少具有以下有益效果：

本发明的实施例充分考虑了道路网中的路段与目标公交线路的位置关系(即是否同向)以及距离关系选取目标路段，避免了选取的目标路段与目标公交线路偏差较大的情况的发生，有利于提高最终得到的联合拓扑的精度，同时上述方法可通过上位机根据输入的道路网信息以及公交线路网信息，通过处理得到联合拓扑，减少了人力成本和时间成本。

附图说明

图1为本发明的实施例所提供的方法的流程示意图之一；

图2为本发明的实施例所提供的方法的流程示意图之二；

图3为本发明的实施例所提供的方法的流程示意图之三；

图4为本发明的实施例所提供的方法的流程示意图之四；

图5为本发明的实施例所提供的方法的流程示意图之五；

图6为本发明的实施例所提供的方法的流程示意图之六；

图7为本发明的实施例所提供的方法的流程示意图之七；

图8为本发明的实施例所提供的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

参见图1，本发明的一优选实施例提供了本发明实施例提供了一种构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，包括：

步骤S101，接收输入的公交路网信息以及道路网信息；

步骤S102，逐条提取公交路网信息中的一条公交线路作为目标公交线路；

步骤S103，根据道路网信息获取与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中；

步骤S104，根据每一第一路段的起点和终点与目标公交线路的距离关系，确定与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中；

步骤S105，对目标路段集合中的目标路段进行排序并补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息；

步骤S106，根据每一条目标公交线路以及对应的道路信息，得到公交路网与道路网的联合拓扑。

在本发明的实施例中，在构建公交路网与道路网的联合拓扑时，会首先接收输入的公交路网信息以及道路网信息，然后从公交路网信息中逐条提取一条公交线路作为当前需要处理的目标公交线路，通过在道路网信息中获取与目标公交线路同向的第一路段，并根据每一第一路段的起点和终点与目标公交线路的距离关系，得到与目标公交线路对应的目标路段，进而通过对目标路段进行排序，并从道路网信息中进行补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息，从而根据每一目标公交线路以及对应的道路信息，即可得到公交路网与道路网的联合拓扑。其中，本发明的实施例充分考虑了道路网中的路段与目标公交线路的位置关系(即是否同向)以及距离关系选取目标路段，避免了选取的目标路段与目标公交线路偏差较大的情况的发生，有利于提高最终得到的联合拓扑的精度，同时上述方法可通过上位机根据输入的道路网信息以及公交线路网信息，通过处理得到联合拓扑，减少了人力成本和时间成本。可选地，本领域的技术人员根据上述方法进行适当修改或扩展也属于本发明的保护范围，例如：提取多条公交线路，并同时进行公交线路与道路网的匹配。本文中所述的路段为预先根据道路之间的相交节点和/或预设长度对道路网中的道路进行分割得到的，且每一路段均至少具有路段编号、起点编号以及终点编号，便于技术人员将道路数据化，并根据数据中的编号信息得到对应的路段的地理位置等信息。

参见图2，优选地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据道路网信息获取与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中的步骤S103，包括：

步骤S201，根据目标公交线路获取一缓冲区域，缓冲区域包括：沿目标公交线路的乘车方向以目标公交线路为中线且宽度为第一预设距离的第一区域，以目标公交线路的起点为圆心且直径为第一预设距离的第二区域，以及以目标公交线路的终点为圆心且直径为第一预设距离的第三区域；

步骤S202，获取道路网信息中的第二路段，并将所有的第二路段记录至第二路段集合中，第二路段上至少有一个位于缓冲区域内的点；

步骤S203，根据第二路段集合中的每一第二路段得到与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中，其中，在第一路段上的第一预设点处的沿第一路段方向的第一切线，与第一路段的起点投影在目标公交线路上的第一投影点处的沿目标公交线路方向的第二切线的夹角小于预设角度，且在第一路段上的第二预设点处的沿第一路段方向的第三切线，与第一路段的终点投影在目标公交线路上的第二投影点处的沿目标公交线路方向的第四切线的夹角小于预设角度，其中第一路段的起点与第一投影点的连线垂直于第二切线，第一路段的终点与第二投影点的连线垂直与第四切线。

在本发明的实施例中，根据道路网信息获取第一路段时，会先根据目标公交线路得到一缓冲区域，只有具有位于缓冲路段内的点的路段才能作为预处理选择后的第二路段，再根据第二路段与目标公交路段间的位置关系，选取与目标公交线路同向的第二路段作为第一路段。其中，通过缓冲区域得到第二路段的预处理过程，先排除部分不可能的路段，有利于减少整个处理过程的时间，节约时间成本，同时也有利于提高最终得到的联合拓扑的精度。

具体地，第一预设点和第二预设点的位置为预先设置的，其中，第一预设点到第二路段的起点的长度与第二路段的总长度的比值小于或等于第一预设值，第一预设值的取值小于或等于15％；第二预设点到第二路段的终点的长度与第二路段的总长度的比值小于或等于第二预设值，第二预设值的取值小于或等于15％。在根据第二路段得到第一路段的过程中，只有当第一切线与第二切线的夹角小于预设角度，且第三切线的与第四切线的夹角小于预设角度时，才确定为第一路段，通过对每一第二路段的起始段以及末尾段与目标公交线路的位置关系的判断，保证了判断结果准确性，有利于保证最终得到的联合拓扑的精度。其中，本领域的技术人员根据实际需求将第一预设值和/或第二预设值的取值进行改变，用于上述第二路段与目标公交线路的位置关系的确定均属与本发明的保护范围。

参见图3，具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据每一第一路段的起点和终点与目标公交线路的距离关系，确定与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中的步骤S104，包括：

步骤S301，获取每一第一路段的起点到目标公交线路的第一垂直距离，以及第一路段的终点到目标公交线路的第二垂直距离；

步骤S302，任选两个第一路段，当两个第一路段在公交线路上的投影路段存在重合路段时，从第一路段集合中去除两个第一路段中第一垂直距离以及第二垂直距离之和较大的第一路段，其中，投影路段为第一投影点和第二投影点之间的目标公交线路；

步骤S303，遍历第一路段集合中的第一路段，确定第一路段集合中剩余的第一路段为与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中。

在本发明的实施例中，在得到第一路段后，获取每一第一路段与目标公交线路的第一垂直距离和第二垂直距离，从第一路段集合中任选两个第一路段，若两个第一路段在目标公交线路上的投影路段间存在重叠路段时，将第一垂直距离与第二垂直距离之和较大的第一路段从第一路段集合中去除，并遍历第一路段集合中的第一路段，从而使得得到的目标路段集合中的目标路段投影到目标公交线路上均不存在重叠路段，避免了多个目标路段对应目标公交线路中同一部分的情况出现，同时作为目标路段的路段是对应目标公交线路中同一部分的第一路段中距离目标公交路的最近的第一路段，有利于提高最终处理后得到的与目标公交线路相匹配的道路信息的精度。在选取两个第一路段处理时，本领域的技术人员可按照预设顺序进行选取，其中预设顺序包括：根据每一第一路段起点到所述目标公交线路的起点的距离。

参见图4，优选地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，对目标路段集合进行中的目标路段进行排序并补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息的步骤S105，包括：

步骤S401，获取目标路段集合中每一目标路段的起点投影在目标公交线路上的第一投影起点，以及目标公交线路的起点与第一投影起点之间沿目标公交线路的起始距离；

步骤S402，根据起始距离由小到大依次对目标路段进行排序；

步骤S403，根据排序情况分别对目标公交线路的起点处、目标公交线路的终点处以及相邻目标路段间的区域进行补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息。

在本发明的实施例中，会获取每一目标路段的起点投影在目标公交线路上的第一投影起点与目标公交线路的起点之间沿目标公交线路的起始距离进行排序，并根据排序情况对目标公交线路的起点处、目标公交线路的终点处以及相邻目标路段间的区域进行补充，保证最终得到的道路信息与目标公交线路完全匹配，避免出现根据道路信息不能对应整个目标公交线路的情况出现，保证最终得到的联合拓扑的精度。

参见图5，具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据排序情况对目标公交线路的起点处进行补充的步骤，包括：

步骤S501，获取道路网信息中的第三路段，并将所有的第三路段记录至第三路段集合中，其中，第三路段上至少有一点到目标公交线路的起点的距离小于第二预设距离，且第三路段上具有目标公交线路的起点投影到第三路段上的点；

步骤S502，确定第三路段集合中终点与第一对照路段的起点重合的第三路段为起始补充路段，其中第一对照路段为根据排序情况选取的临近目标公交线路的起点的第一个目标路段；

步骤S503，获取目标公交线路的起点投影在起始补充路段上的第二投影起点，以及根据第二投影起点沿起始补充路段到起始补充路段的终点的距离和起始补充路段的总长度，确定的起始补充路段的第一占用比例。

在本发明的实施例中，若目标公交线路的起点处没有对应的目标路段，则在目标公交线路的起点处进行补充，首先从道路网信息中获取第三路段集合，其中，第三路段上至少具有一个点到目标公交线路的起点的距离小于第二预设距离，用于进行预处理获取相匹配的路段，有利于节约时间成本，同时提高精度；第三路段上具有目标公交线路的起点投影到第三路段上的点用于保证第三路段能作为起始补充路段。选取第三路段集合中终点与第一对照路段的起点重合的第三路段为起始补充路段，有利于保证第三路段投影到目标公交线路上时，整个道路信息的完整性。其中获取第二投影起点以及第一占用比例用于准确确定目标公交线路的起点对应在道路网上的位置。可选地，在步骤S402的根据起始距离由小到大依次对目标路段进行排序的后，若临近目标公交线路的起点的第一个目标路段即第一对照路段上具有目标公交线路的起点的投影点时，则将第一对照路段作为起始补充路段，并执行步骤S503。

参见图6，具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据排序情况对目标公交线路的终点处进行补充的步骤，包括：

步骤S601，获取道路网信息中的第四路段，并将所有的第四路段记录至第四路段集合中，其中，第四路段上至少有一点到目标公交线路的终点的距离小于第三预设距离，且第四路段上具有目标公交线路的终点投影到第四路段上的点；

步骤S602，确定第四路段集合中起点与第二对照路段的终点重合的第四路段为终点补充路段，其中，第二对照路段为根据排序情况选取的临近目标公交线路的终点的第一个目标路段；

步骤S603，获取目标公交线路的终点投影在终点补充路段上的投影终点，以及根据投影终点沿终点补充路段到终点补充路段的起点的距离和终点补充路段的总长度，确定的终点补充路段的第二占用比例。

在本发明的实施例中，若目标公交线路的终点处没有对应的目标路段，则在目标公交线路的终点处进行补充，首先从道路网信息中获取第四路段集合，其中，第四路段上至少具有一个点到目标公交线路的终点的距离小于第三预设距离，用于进行预处理获取相匹配的路段，有利于节约时间成本，同时提高精度；第四路段上具有目标公交线路的终点投影到第四路段上的点用于保证第四路段能作为终点补充路段。选取第四路段集合中起点与第二对照路段的终点重合的第四路段为终点补充路段，有利于保证第四路段投影到目标公交线路上时，整个道路信息的完整性。其中获取投影终点以及第二占用比例用于准确确定目标公交线路的终点对应在道路网上的位置。可选地，在步骤S402的根据起始距离由小到大依次对目标路段进行排序的后，若临近目标公交线路的终点的第一个目标路段即第二对照路段上具有目标公交线路的终点的投影点时，则将第二对照路段作为终点补充路段，并执行步骤S603。

值得说明是上文中的第三预设距离、第二预设距离以及第一预设距离之间不存在必然的联系，均由技术人员根据实际情况确定。

参见图7，具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，根据排序情况相邻目标路段间的区域进行补充的步骤，包括：

步骤S701，根据排序情况依次获取相邻目标路段中前一个目标路段的终点以及后一个目标路段的起点；

步骤S702，获取道路网信息中的第五路段，并将所有的第五路段记录至第五路段集合中，第五路段上至少有一点到前一个目标路段的终点的距离小于第四预设距离，其中，第四预设距离为前一个目标路段的终点与后一个目标路段的起点之间的距离；

步骤S703，从第五路段集合中选取与前一个目标路段的终点重合，且终点与后一个目标路段的起点重合的第五路段为前一个目标路段与后一个目标路段间的中间补充路段。

在本发明的实施例中，若相邻两个目标路段之间存在间隔，则在两个目标路段之间进行补充，其中根据前一个目标路段的终点以及后一个目标路段的起点获取第五路段集合，第五路段上至少有一点到前一个目标路段的终点的距离小于两个目标路段间的距离，用于进行预处理获取相匹配的路段，有利于节约时间成本，同时提高精度；选择第五路段中终点与后一个目标路段的起点重合的第五路段为中间补充路段，由于保证目标公交线路对应的道路信息的完整性。

可选地，上述获取第三路段、第四路段以及第五路段的过程中，可根据上述获取第二路段时采用的建立缓冲区的方式，采用类似方法进行处理得到第三路段、第四路段或第五路段。

可选地，当上文所述的起始补充路段、终点补充路段或中间补充路段的数量有多个时，可根据技术人员预设的判断条件进行选择，其中预设判断条件包括：路段长度、路段中的拐弯个数以及拐弯角度等；也可由人工进行挑选确认。

参见图8，本发明的另一优选实施例还提供了一种构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，包括：

接收模块801，用于接收输入的公交路网信息以及道路网信息；

第一处理模块802，用于逐条提取公交路网信息中的一条公交线路作为目标公交线路；

第二处理模块803，用于根据道路网信息获取与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中；

第三处理模块804，用于根据每一第一路段的起点和终点与目标公交线路的距离关系，确定与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中；

第四处理模块805，用于对目标路段集合中的目标路段进行排序并补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息；

第五处理模块806，用于根据每一条目标公交线路以及对应的道路信息，得到公交路网与道路网的联合拓扑。

优选地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第二处理模块803包括：

第一处理子模块8031，用于根据目标公交线路获取一缓冲区域，缓冲区域包括：沿目标公交线路的乘车方向以目标公交线路为中线且宽度为第一预设距离的第一区域，以目标公交线路的起点为圆心且直径为第一预设距离的第二区域，以及以目标公交线路的终点为圆心且直径为第一预设距离的第三区域；

第一获取子模块8032，用于获取道路网信息中的第二路段，并将所有的第二路段记录至第二路段集合中，第二路段上至少有一个位于缓冲区域内的点；

第二处理子模块8033，用于根据第二路段集合中的每一第二路段得到与目标公交线路同向的第一路段，并将所有的第一路段记录至第一路段集合中，其中，在第一路段上的第一预设点处的沿第一路段方向的第一切线，与第一路段的起点投影在目标公交线路上的第一投影点处的沿目标公交线路方向的第二切线的夹角小于预设角度，且在第一路段上的第二预设点处的沿第一路段方向的第三切线，与第一路段的终点投影在目标公交线路上的第二投影点处的沿目标公交线路方向的第四切线的夹角小于预设角度，其中第一路段的起点与第一投影点的连线垂直于第二切线，第一路段的终点与第二投影点的连线垂直与第四切线。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第三处理模块包括804：

第二获取子模块8041，用于获取每一第一路段的起点到目标公交线路的第一垂直距离，以及第一路段的终点到目标公交线路的第二垂直距离；

第三处理子模块8042，用于任选两个第一路段，当两个第一路段在公交线路上的投影路段存在重合路段时，从第一路段集合中去除两个第一路段中第一垂直距离以及第二垂直距离之和较大的第一路段，其中，投影路段为第一投影点和第二投影点之间的目标公交线路；

第四处理子模块8043，用于遍历第一路段集合中的第一路段，确定第一路段集合中剩余的第一路段为与目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的目标路段记录至目标路段集合中。

优选地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第四处理模块包括805：

第三获取子模块8051，用于获取目标路段集合中每一目标路段的起点投影在目标公交线路上的第一投影起点，以及目标公交线路的起点与第一投影起点之间沿目标公交线路的起始距离；

第五处理子模块8052，用于根据起始距离由小到大依次对目标路段进行排序；

第六处理子模块8053，用于根据排序情况分别对目标公交线路的起点处、目标公交线路的终点处以及相邻目标路段间的区域进行补充，得到与目标公交线路相匹配的道路信息。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第六处理子模块8053包括：

第一获取单元80531，用于获取道路网信息中的第三路段，并将所有的第三路段记录至第三路段集合中，其中，第三路段上至少有一点到目标公交线路的起点的距离小于第二预设距离，且第三路段上具有目标公交线路的起点投影到第三路段上的点；

第一处理单元80532，用于确定第三路段集合中终点与第一对照路段的起点重合的第三路段为起始补充路段，其中第一对照路段为根据排序情况选取的临近目标公交线路的起点的第一个目标路段；

第二处理单元80533，用于获取目标公交线路的起点投影在起始补充路段上的第二投影起点，以及根据第二投影起点沿起始补充路段到起始补充路段的终点的距离和起始补充路段的总长度，确定的起始补充路段的第一占用比例。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第六处理子模块8053还包括：

第二获取单元80534，用于获取道路网信息中的第四路段，并将所有的第四路段记录至第四路段集合中，其中，第四路段上至少有一点到目标公交线路的终点的距离小于第三预设距离，且第四路段上具有目标公交线路的终点投影到第四路段上的点；

第三处理单元80535，用于确定第四路段集合中起点与第二对照路段的终点重合的第四路段为终点补充路段，其中，第二对照路段为根据排序情况选取的临近目标公交线路的终点的第一个目标路段；

第四处理单元80536，用于获取目标公交线路的终点投影在终点补充路段上的投影终点，以及根据投影终点沿终点补充路段到终点补充路段的起点的距离和终点补充路段的总长度，确定的终点补充路段的第二占用比例。

具体地，如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，第六处理子模块8053包括：

第三获取单元80537，用于根据排序情况依次获取相邻目标路段中前一个目标路段的终点以及后一个目标路段的起点；

第四获取单元80538，用于获取道路网信息中的第五路段，并将所有的第五路段记录至第五路段集合中，第五路段上至少有一点到前一个目标路段的终点的距离小于第四预设距离，其中，第四预设距离为前一个目标路段的终点与后一个目标路段的起点之间的距离；

第五处理单元80539，用于从第五路段集合中选取与前一个目标路段的终点重合，且终点与后一个目标路段的起点重合的第五路段为前一个目标路段与后一个目标路段间的中间补充路段。

本发明的装置实施例是与上述方法的实施例对应的装置，上述方法实施例中的所有实现手段均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。

本发明的又一优选实施例还提供了一种上位机，包括：如上所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置。

本发明的实施例所提供的上位机包括上述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，在执行时能实现上述构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法中的步骤，有利于在构建公交路网与道路网的联合拓扑节约时间成本以及人工成本，并提高最终得到的联合拓扑的精度。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，其特征在于，包括：

接收输入的公交路网信息以及道路网信息；

逐条提取所述公交路网信息中的一条所述公交线路作为目标公交线路；

根据所述道路网信息获取与所述目标公交线路同向的第一路段，并将所有的所述第一路段记录至第一路段集合中；

根据每一所述第一路段的起点和终点与所述目标公交线路的距离关系，确定与所述目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的所述目标路段记录至目标路段集合中；

对所述目标路段集合中的所述目标路段进行排序并补充，得到与所述目标公交线路相匹配的道路信息；

根据每一条所述目标公交线路以及对应的所述道路信息，得到公交路网与道路网的联合拓扑。

2.根据权利要求1所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，其特征在于，所述根据所述道路网信息获取与所述目标公交线路同向的第一路段，并将所有的所述第一路段记录至第一路段集合中的步骤，包括：

根据所述目标公交线路获取一缓冲区域，所述缓冲区域包括：沿所述目标公交线路的乘车方向以所述目标公交线路为中线且宽度为第一预设距离的第一区域，以所述目标公交线路的起点为圆心且直径为所述第一预设距离的第二区域，以及以所述目标公交线路的终点为圆心且直径为所述第一预设距离的第三区域；

获取道路网信息中的第二路段，并将所有的所述第二路段记录至第二路段集合中，所述第二路段上至少有一个位于所述缓冲区域内的点；

根据所述第二路段集合中的每一所述第二路段得到与所述目标公交线路同向的所述第一路段，并将所有的所述第一路段记录至所述第一路段集合中，其中，在所述第一路段上的第一预设点处的沿所述第一路段方向的第一切线，与所述第一路段的起点投影在所述目标公交线路上的第一投影点处的沿所述目标公交线路方向的第二切线的夹角小于预设角度，且在所述第一路段上的第二预设点处的沿所述第一路段方向的第三切线，与所述第一路段的终点投影在所述目标公交线路上的第二投影点处的沿所述目标公交线路方向的第四切线的夹角小于所述预设角度，其中所述第一路段的起点与所述第一投影点的连线垂直于所述第二切线，所述第一路段的终点与所述第二投影点的连线垂直与所述第四切线。

3.根据权利要求2所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，其特征在于，所述根据每一所述第一路段的起点和终点与所述目标公交线路的距离关系，确定与所述目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的所述目标路段记录至目标路段集合中的步骤，包括：

获取每一所述第一路段的起点到所述目标公交线路的第一垂直距离，以及所述第一路段的终点到所述目标公交线路的第二垂直距离；

任选两个所述第一路段，当两个所述第一路段在所述公交线路上的投影路段存在重合路段时，从所述第一路段集合中去除两个所述第一路段中所述第一垂直距离以及所述第二垂直距离之和较大的所述第一路段，其中，所述投影路段为所述第一投影点和所述第二投影点之间的所述目标公交线路；

遍历所述第一路段集合中的所述第一路段，确定所述第一路段集合中剩余的所述第一路段为与所述目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的所述目标路段记录至目标路段集合中。

4.根据权利要求1所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，其特征在于，所述对所述目标路段集合进行中的所述目标路段进行排序并补充，得到与所述目标公交线路相匹配的道路信息的步骤，包括：

获取所述目标路段集合中每一所述目标路段的起点投影在所述目标公交线路上的第一投影起点，以及所述目标公交线路的起点与所述第一投影起点之间沿所述目标公交线路的起始距离；

根据所述起始距离由小到大依次对所述目标路段进行排序；

根据排序情况分别对所述目标公交线路的起点处、所述目标公交线路的终点处以及相邻所述目标路段间的区域进行补充，得到与所述目标公交线路相匹配的道路信息。

5.根据权利要求4所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，其特征在于，根据排序情况对所述目标公交线路的起点处进行补充的步骤，包括：

获取所述路网信息中的第三路段，并将所有的所述第三路段记录至第三路段集合中，其中，所述第三路段上至少有一点到所述目标公交线路的起点的距离小于第二预设距离，且所述第三路段上具有所述目标公交线路的起点投影到所述第三路段上的点；

确定所述第三路段集合中终点与第一对照路段的起点重合的所述第三路段为起始补充路段，其中所述第一对照路段为根据所述排序情况选取的临近所述目标公交线路的起点的第一个所述目标路段；

获取所述目标公交线路的起点投影在所述起始补充路段上的第二投影起点，以及根据所述第二投影起点沿所述起始补充路段到所述起始补充路段的终点的距离和所述起始补充路段的总长度，确定的所述起始补充路段的第一占用比例。

6.根据权利要求4所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，其特征在于，根据排序情况对所述目标公交线路的终点处进行补充的步骤，包括：

获取所述路网信息中的第四路段，并将所有的所述第四路段记录至第四路段集合中，其中，所述第四路段上至少有一点到所述目标公交线路的终点的距离小于第三预设距离，且所述第四路段上具有所述目标公交线路的终点投影到所述第四路段上的点；

确定所述第四路段集合中起点与第二对照路段的终点重合的所述第四路段为终点补充路段，其中，所述第二对照路段为根据所述排序情况选取的临近所述目标公交线路的终点的第一个所述目标路段；

获取所述目标公交线路的终点投影在所述终点补充路段上的投影终点，以及根据所述投影终点沿所述终点补充路段到所述终点补充路段的起点的距离和所述终点补充路段的总长度，确定的所述终点补充路段的第二占用比例。

7.根据权利要求4所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的方法，其特征在于，根据排序情况相邻所述目标路段间的区域进行补充的步骤，包括：

根据排序情况依次获取相邻所述目标路段中前一个所述目标路段的终点以及后一个所述目标路段的起点；

获取所述路网信息中的第五路段，并将所有的所述第五路段记录至第五路段集合中，所述第五路段上至少有一点到所述前一个所述目标路段的终点的距离小于第四预设距离，其中，所述第四预设距离为前一个所述目标路段的终点与后一个所述目标路段的起点之间的距离；

从所述第五路段集合中选取与前一个所述目标路段的终点重合，且终点与后一个所述目标路段的起点重合的所述第五路段为前一个所述目标路段与后一个所述目标路段间的中间补充路段。

8.一种构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收输入的公交路网信息以及道路网信息；

第一处理模块，用于逐条提取所述公交路网信息中的一条所述公交线路作为目标公交线路；

第二处理模块，用于根据所述道路网信息获取与所述目标公交线路同向的第一路段，并将所有的所述第一路段记录至第一路段集合中；

第三处理模块，用于根据每一所述第一路段的起点和终点与所述目标公交线路的距离关系，确定与所述目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的所述目标路段记录至目标路段集合中；

第四处理模块，用于对所述目标路段集合中的所述目标路段进行排序并补充，得到与所述目标公交线路相匹配的道路信息；

第五处理模块，用于根据每一条所述目标公交线路以及对应的所述道路信息，得到公交路网与道路网的联合拓扑。

9.根据权利要求8所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，其特征在于，所述第二处理模块包括：

第一处理子模块，用于根据所述目标公交线路获取一缓冲区域，所述缓冲区域包括：沿所述目标公交线路的乘车方向以所述目标公交线路为中线且宽度为第一预设距离的第一区域，以所述目标公交线路的起点为圆心且直径为所述第一预设距离的第二区域，以及以所述目标公交线路的终点为圆心且直径为所述第一预设距离的第三区域；

第一获取子模块，用于获取道路网信息中的第二路段，并将所有的所述第二路段记录至第二路段集合中，所述第二路段上至少有一个位于所述缓冲区域内的点；

第二处理子模块，用于根据所述第二路段集合中的每一所述第二路段得到与所述目标公交线路同向的所述第一路段，并将所有的所述第一路段记录至所述第一路段集合中，其中，在所述第一路段上的第一预设点处的沿所述第一路段方向的第一切线，与所述第一路段的起点投影在所述目标公交线路上的第一投影点处的沿所述目标公交线路方向的第二切线的夹角小于预设角度，且在所述第一路段上的第二预设点处的沿所述第一路段方向的第三切线，与所述第一路段的终点投影在所述目标公交线路上的第二投影点处的沿所述目标公交线路方向的第四切线的夹角小于所述预设角度，其中所述第一路段的起点与所述第一投影点的连线垂直于所述第二切线，所述第一路段的终点与所述第二投影点的连线垂直与所述第四切线。

10.根据权利要求9所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，其特征在于，所述第三处理模块包括：

第二获取子模块，用于获取每一所述第一路段的起点到所述目标公交线路的第一垂直距离，以及所述第一路段的终点到所述目标公交线路的第二垂直距离；

第三处理子模块，用于任选两个所述第一路段，当两个所述第一路段在所述公交线路上的投影路段存在重合路段时，从所述第一路段集合中去除两个所述第一路段中所述第一垂直距离以及所述第二垂直距离之和较大的所述第一路段，其中，所述投影路段为所述第一投影点和所述第二投影点之间的所述目标公交线路；

第四处理子模块，用于遍历所述第一路段集合中的所述第一路段，确定所述第一路段集合中剩余的所述第一路段为与所述目标公交线路相匹配的目标路段，并将所有的所述目标路段记录至目标路段集合中。

11.根据权利要求8所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，其特征在于，所述第四处理模块包括：

第三获取子模块，用于获取所述目标路段集合中每一所述目标路段的起点投影在所述目标公交线路上的第一投影起点，以及所述目标公交线路的起点与所述第一投影起点之间沿所述目标公交线路的起始距离；

第五处理子模块，用于根据所述起始距离由小到大依次对所述目标路段进行排序；

第六处理子模块，用于根据排序情况分别对所述目标公交线路的起点处、所述目标公交线路的终点处以及相邻所述目标路段间的区域进行补充，得到与所述目标公交线路相匹配的道路信息。

12.根据权利要求11所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，其特征在于，所述第六处理子模块包括：

第一获取单元，用于获取所述路网信息中的第三路段，并将所有的所述第三路段记录至第三路段集合中，其中，所述第三路段上至少有一点到所述目标公交线路的起点的距离小于第二预设距离，且所述第三路段上具有所述目标公交线路的起点投影到所述第三路段上的点；

第一处理单元，用于确定所述第三路段集合中终点与第一对照路段的起点重合的所述第三路段为起始补充路段，其中所述第一对照路段为根据所述排序情况选取的临近所述目标公交线路的起点的第一个所述目标路段；

第二处理单元，用于获取所述目标公交线路的起点投影在所述起始补充路段上的第二投影起点，以及根据所述第二投影起点沿所述起始补充路段到所述起始补充路段的终点的距离和所述起始补充路段的总长度，确定的所述起始补充路段的第一占用比例。

13.根据权利要求11所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，其特征在于，所述第六处理子模块还包括：

第二获取单元，用于获取所述路网信息中的第四路段，并将所有的所述第四路段记录至第四路段集合中，其中，所述第四路段上至少有一点到所述目标公交线路的终点的距离小于第三预设距离，且所述第四路段上具有所述目标公交线路的终点投影到所述第四路段上的点；

第三处理单元，用于确定所述第四路段集合中起点与第二对照路段的终点重合的所述第四路段为终点补充路段，其中，所述第二对照路段为根据所述排序情况选取的临近所述目标公交线路的终点的第一个所述目标路段；

第四处理单元，用于获取所述目标公交线路的终点投影在所述终点补充路段上的投影终点，以及根据所述投影终点沿所述终点补充路段到所述终点补充路段的起点的距离和所述终点补充路段的总长度，确定的所述终点补充路段的第二占用比例。

14.根据权利要求11所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置，其特征在于，所述第六处理子模块包括：

第三获取单元，用于根据排序情况依次获取相邻所述目标路段中前一个所述目标路段的终点以及后一个所述目标路段的起点；

第四获取单元，用于获取所述路网信息中的第五路段，并将所有的所述第五路段记录至第五路段集合中，所述第五路段上至少有一点到所述前一个所述目标路段的终点的距离小于第四预设距离，其中，所述第四预设距离为前一个所述目标路段的终点与后一个所述目标路段的起点之间的距离；

第五处理单元，用于从所述第五路段集合中选取与前一个所述目标路段的终点重合，且终点与后一个所述目标路段的起点重合的所述第五路段为前一个所述目标路段与后一个所述目标路段间的中间补充路段。

15.一种上位机，其特征在于，包括：如权利要求8-14任一项所述的构建公交路网与道路网的联合拓扑的装置。

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