CN113222327A - 一种基于服务能力的地块可达性分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于服务能力的地块可达性分析方法，涉及城市规划技术领域，通过采用确定地块，该地块包括多个待度量的居民点，获取该地块所有居民点的居民信息；获取该地块设施点的设施信息；获取各个居民点到设施点的阻抗信息；利用居民信息、设施信息以及阻抗信息，获取人口规模影响因子；建立潜能模型，利用人口规模影响因子获取居民点到设施点的可达性指标，最后对可达性指标进行修正，获得可达性修正的技术方案，具有可达性指标准确，可达性了解直观方便，参考价值较高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及城市规划技术领域，具体而言，涉及一种基于服务能力的地块可达性分析方法。
背景技术
近年来，随着人们对可达性概念认识的深化与可达性概念在土地利用/覆盖、景观格局、城市规划等应用领域的扩展,可达性测度方法开始不断涌现并且得到不断改进。现有的空间可达性指标主要依托于路网特征进行构建，按照网络特征的差异，分为几何网络和拓扑网络两类指标。基于几何网络的可达性测度方法使用空间距离、时间距离(跨越空间距离所需的时间)、经济距离(跨越空间距离所支付的费用)作为基本因子来度量可达性，主要包括距离法、累计机会法、等值线法、重力模型法、平衡系数法、时空法以及效用法等多种方法；基于拓扑网络的可达性测度方法重点考虑道路网络的节点、边、连接度等拓扑特征，根据运算方式差异可划分为基于矩阵的拓扑方法与基于空间句法的拓扑方法。公共服务设施是为市民提供公共服务产品的各种公共性、服务性设施，具体包括教育、医疗卫生、文化、体育、交通、社会福利与保障、行政管理与社会服务、邮政电信和商业金融服务等设施。公共服务设施为公众提供了生存和发展必不可少的资源和服务，其布局合理与否直接关系到政府公共服务资源是否公平、高效地配置，关系到公众享有公共服务的数量和质量，关系到“基本公共服务均等化目标”是否能实现。
对于公共服务设施的可达性，它可以是到达终点所付出的努力，如距离成本、交通时间、经济开销等；也可以是从某一位置所能获取的活动(服务、资源等)的数量；还可以是起点和终点间相互作用的潜力。上述理解的差异源于可达性应用领域的日益扩展和度量方法的不断改进，可达性本质上指，从一个地方到达另一个地方的容易程度。通过最小的付出，获取尽可能多的资源和服务，是人类活动的基本规律，可达性正式刻画这一规律的重要概念。
现有的这些可达性测度方法单纯基于路网特征评价，而对于区域内服务设施和居民小区的可达性研究较少，对于市政部门判断某一个区域内的服务设施是否完善，还有所欠缺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于服务能力的地块可达性分析方法，其能够针对于现有技术的不足，提出解决方案，具有可达性指标准确，可达性了解直观方便，参考价值较高的特点。
本发明的实施例是这样实现的：
一种基于服务能力的地块可达性分析方法，包括如下步骤：
S1，确定地块，该地块包括多个待度量的居民点，获取该地块所有居民点的居民信息；
S2，获取该地块设施点的设施信息；
S3，获取各个居民点到设施点的阻抗信息；
S4，利用居民信息、设施信息以及阻抗信息，获取人口规模影响因子；
S5，建立潜能模型，利用人口规模影响因子获取居民点到设施点的可达性指标，最后对可达性指标进行修正，获得可达性修正；
S6，利用可达性修正，获取该地块的可达性可视化。
在本发明的一些实施例中，上述居民信息包括居民点的人口规模，经度值和纬度值。
在本发明的一些实施例中，上述设施信息包括设施点的设施规模，经度值和纬度值。
在本发明的一些实施例中，上述阻抗信息是采用的是地图API计算工具进行计算的阻抗信息。
在本发明的一些实施例中，上述S4中的人口规模影响因子的计算公式为
V其中，Vj表示人口规模影响因子；
表示居民点k与设施j之间的出行阻抗；β表示出行摩擦系数；m表示居民点的数量；Pk表示居民点k的人口规模。
在本发明的一些实施例中，上述S5中的潜能模型的公式为
其中，
表示居民点i至所有设施点的可达性指标，P代表第P类设施；Mj表示设施j的设施规模；Vj表示人口规模影响因子；
表示居民点i与设施j之间的出行阻抗；β表示出行摩擦系数；n表示设施点的数量。
在本发明的一些实施例中，上述出行摩擦系数采用的是数值范围为1-2。
在本发明的一些实施例中，上述出行阻抗为S3中的各个居民点到设施点的阻抗信息，上述阻抗信息为距离信息或者时间信息。
在本发明的一些实施例中，还包括修正模块，所述修正模块为该地块的所有居民点总的人口规模与所有设施点总的设施规模的比值，所述可达性修正为可达性指标与所述修正模块的商。
在本发明的一些实施例中，S6中的所述可达性可视化是将所述可达性修正输入到地图API中得到最终可视化地图。
本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
效果一，可达性指标准确；本发明通过采用确定地块，该地块包括多个待度量的居民点，获取该地块所有居民点的居民信息；获取该地块设施点的设施信息；获取各个居民点到设施点的阻抗信息；利用居民信息、设施信息以及阻抗信息，获取人口规模影响因子；建立潜能模型，利用人口规模影响因子获取居民点到设施点的可达性指标，最后对可达性指标进行修正，获得可达性修正的技术方案；通过获取准确的居民信息，设施信息，以及阻抗信息，从而得到准确的人口规模影响因子以及利用潜能模型得到的可达性指标，最后再对可达性指标进行修正，进一步地，还包括修正模块，修正模块为该地块的所有居民点总的人口规模与所有设施点总的设施规模的比值，可达性修正为可达性指标与修正模块的商，从而得到的可达性修正，使得本发明得到可达性准确。
效果二，可达性了解直观方便；本发明通过将获取的某一个地块内的准确的可达性修正，然后利用可达性修正，获取该地块的可达性可视化，进一步地，上述S6中的所述可达性可视化是将所述可达性修正输入到地图API中得到最终可视化地图，了解这个地块的可达性十分直观和方便，便于相关市政规划部门了解到这一地块的可达性情况。
效果三，参考价值较高；本发明通过得到某一个地块内的准确的可达性修正，然后利用可达性修正，获取该地块的可达性可视化，得到这一地块中的居民点到设施点的可达性数据可视化，可以了解这个地块的可达性十分直观和方便，便于相关市政规划部门了解到这一地块的可达性情况。可以获知公共服务设施空间布局是否均衡，同时结合人口分布特点，能够有效判断公共服务设施相对缺乏地区，从而进行判断哪些地块的设施相对于居民来说还比较匮乏，哪些地块相对比较可达性较为富裕，进而便于下一步的市政规划，为未来的市政服务设施的规划，提高较为准确的参考，参考价值较高，有利于进一步提高市政部门的规划，为居民提供更好的服务和设施体验；同时，本发明在通过获取设施的服务能力，包括服务设施数量，服务人员数量，与该区域内的人口数量相匹配，同时还通过API获得该地块内居民到达服务设施点的出行时间，在可达性范围内从而得出设施服务点的人均居民被服务能力，兼顾居民角度和设施点方面，综合判断设施的布局是否合理，考虑比较全面，具备较好的参考价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例流程示意图；
图2为本发明实施例的可达性可视化示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
需要说明的是，在本文中，若出现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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例
请参考图1-图2，具体如图1-图2所示为本发明的一种实施例。
本实施例提出了一种基于服务能力的地块可达性分析方法，包括如下步骤：
S1，确定地块，该地块包括多个待度量的居民点，获取该地块所有居民点的居民信息；在本实施例中，上述居民信息包括居民点的人口规模，经度值和纬度值。在实际操作中，S1中的居民信息是利用百度地图API获取POI数据，通过手机信令获取人口数据，经度值和纬度值。API(application program interface)即应用程序接口，是一组预先定义的函数，目的是提供应用程序开发人员基于某软件或硬件得以访问一组例程的能力。基于这一特性，API被广泛的运用在POI(全量兴趣点)数据挖掘、社交网络分析以及时空特征分析等领域之中。百度地图API为开发者免费提供了一套基于地图服务的应用程序接口，通过注册成为开发者，借助申请的秘钥并开发相应的程序便可以调用地图应用相应的功能，如地点检索、批量算路以及坐标转换等功能。具体操作方法这里不赘述；当然，在其他实施例中，也可以采用其他的方式，如谷歌地图API，高德地图API均可，只要能够获得居民点的人口规模，经度值和纬度值的方法均可，这里只是举例出一种具体的实施方式，并不是对其的限制。
S2，获取该地块设施点的设施信息；这里同样是采用的是利用百度地图API获取POI数据，来获取该地块的设施信息；在本实施例中，上述设施信息包括设施点的设施规模，经度值和纬度值。
S3，获取各个居民点到设施点的阻抗信息，阻抗信息为距离信息或者时间信息；在本实施例中，上述阻抗信息是采用的时间信息，时间信息采用的是公交出行时间信息，该信息是通过接入百度地图API中得到的。
S4，利用居民信息、设施信息以及阻抗信息，获取人口规模影响因子；在本实施例中，S4中的人口规模影响因子的计算公式为
其中，Vj表示人口规模影响因子；
表示居民点k与设施j之间的出行阻抗；β表示出行摩擦系数；m表示居民点的数量；Pk表示居民点k的人口规模。
S5，建立潜能模型，利用人口规模影响因子获取居民点到设施点的可达性指标，最后对可达性指标进行修正，获得可达性修正；在本实施例中，上述潜能模型的公式为
其中，
表示居民点i至所有设施点的可达性指标，P代表第P类设施；Mj表示设施j的设施规模；Vj表示人口规模影响因子；
表示居民点i与设施j之间的出行阻抗；β表示出行摩擦系数；n表示设施点和居民点的数量。在本实施例中，还包括修正模块，所述修正模块为该地块的所有居民点总的人口规模与所有设施点总的设施规模的比值，可达性修正为可达性指标与修正模块的商，即可达性修正＝所有居民点总的人口规模/所有设施点总的设施规模(服务从业人员数量或者设施点的服务设施数量，本实施例的设施规模采用的是服务从业人员数量，在其他实施例中也可以采用服务设施数量)。
这里需要强调的是，在S4中的
表示居民点k与设施j之间的出行阻抗，S5中
表示居民点i与设施j之间的出行阻抗，两者的意义是一致的，均是为了表达出行阻抗，只是为了表达方便，用了两个参数式来进行指代。
在多数实际使用中，出行摩擦系数采用的是数值范围为1-2，但是，在本实施例中，出行摩擦系数采用的是数值范围为2；同理，出行阻抗可以是出行时间或者是出行距离，而在本实施例中，上述出行阻抗为S3中的各个居民点到设施点的阻抗信息，该阻抗信息采用的是时间信息。
S6，利用可达性修正，获取该地块的可达性可视化。在本实施例中，S6中的可达性可视化是将所述可达性修正接入到地图API中得到最终可视化地图。本实施例均采用的是百度地图API接口。
具体实验实施例如下：
以某城市地块数据为例，选定该地块，计算其中79个居民点至3所医院的可达性。
由于实验篇幅考虑，节选部分进行示意。首先获取居民点的居民信息，包括人口规模，经度和纬度的参数。
如表1所示，为节选部分居民点人口数据以及经纬度数据
表1
下一步，获取设施点的设施信息，包括设施规模，经度值和纬度值。
获取到，如表2所示为该地块内医疗设施规模数据以及经纬度数据
表2
下一步，获取阻抗信息，根据各个居民小区(居民点)以及医院(设施点)的经纬度坐标，使用百度地图API进行计算时间信息，该时间信息是通过公交时间进行计算，单位为分钟。计算结果如表3所示。
表3
下一步，计算人口规模影响因子，根据人口规模影响因子计算公式
计算各个设施的人口规模因子，其中Vj表示人口规模影响因子；
表示居民点k与设施j之间的出行阻抗(时间信息)；β表示出行摩擦系数(取2)；Pk表示居民点k的人口规模；m表示居民点的数量。具体结果如表4所示，
表4
下一步，计算可达性指标，以及可达性修正，根据公式
计算各个小区的可达性，其中式中
表示居民点i至所有设施点(所有相同类型设施)的空间可达性(本实施例的设施点为医院)，P代表第P类设施，本实施例代表的医疗设施；Mj表示设施j的服务能力(即规模，如学校教师数、医院床位数等，本实施例为医院的医护人员数量)；Vj表示人口规模影响因子；
表示居民点i与设施j之间的出行阻抗(时间信息)；β表示出行摩擦系数(本次取2)；n表示公共服务设施(设施点)的数量。计算结果如下，对初步计算出的结果通过除以人均设施规模进行标准化得到修正后的可达性指数，即，当前区域人口为50915人，医院设施规模即医护人员总数量为1600，人均规模即50915/1600＝0.0314。最终的可达性指标和可达性修正的具体数值如下表5所示。
| Name | 可达性指标 | 可达性修正 |
| 建设公寓 | 0.000392992 | 0.012506099 |
| 吉宝沁风御庭 | 0.000879602 | 0.027991395 |
| 雍海苑 | 0.000186704 | 0.00594146 |
| 阳光海岸 | 0.000230754 | 0.007343234 |
| 滨旅景熙(建设中) | 0.000266538 | 0.008481991 |
| 世茂新城北区 | 0.016150841 | 0.513965169 |
| 永定社区 | 0.01287756 | 0.409800141 |
| 宝龙城 | 0.001866493 | 0.05939705 |
| 东方文化广场 | 0.003956908 | 0.125919939 |
| 万通新新逸墅 | 0.012339214 | 0.392668478 |
表5
下一步，进行可达性可视化处理；首先将上一步中得到可达性修正值对可达性修正进行累加(即同一居民点到三家医院的可达性修正进行累加)，得到该居民点的可达性，依次计算，进而得到该地块所有居民点的可达性。然后将所有居民点的可达性修正值接入到百度地图API接口中，进行可视化处理。
最终得到如图2所示可达性的可视化成果图，即最终可达性地图。了解这个地块的可达性十分直观和方便，便于相关市政规划部门了解到这一地块的可达性情况，也便于市政部门下一步对该区域(地块)的规划。
综上所述，本发明实施例通过采用确定地块，该地块包括多个待度量的居民点，获取该地块所有居民点的居民信息；获取该地块设施点的设施信息；获取各个居民点到设施点的阻抗信息；利用居民信息、设施信息以及阻抗信息，获取人口规模影响因子；建立潜能模型，利用人口规模影响因子获取居民点到设施点的可达性指标，最后对可达性指标进行修正，获得可达性修正的技术方案；通过获取准确的居民信息，设施信息，以及阻抗信息，从而得到准确的人口规模影响因子以及利用潜能模型得到的可达性指标，最后再对可达性指标进行修正，，进一步地，还包括修正模块，修正模块为该地块的所有居民点总的人口规模与所有设施点总的设施规模的比值，可达性修正为可达性指标与修正模块的商，从而得到的可达性修正，使得本发明得到可达性准确。本发明通过将获取的某一个地块内的准确的可达性修正，然后利用可达性修正，获取该地块的可达性可视化，进一步地，上述可达性可视化是将所述可达性修正输入到地图API中得到最终可视化地图，即可得到这一地块中的居民点到设施点的可达性数据可视化，了解这个地块的可达性十分直观和方便，便于相关市政规划部门了解到这一地块的可达性情况。本发明通过得到某一个地块内的准确的可达性修正，然后利用可达性修正，获取该地块的可达性可视化，得到这一地块中的居民点到设施点的可达性数据可视化，可以了解这个地块的可达性十分直观和方便，可以获知公共服务设施空间布局是否均衡，同时结合人口分布特点，能够有效判断公共服务设施相对缺乏地区，从而进行判断哪些地块的设施相对于居民来说还比较匮乏，哪些地块相对比较可达性较为富裕，进而便于下一步的市政规划，为未来的市政服务设施的规划，提高较为准确的参考，参考价值较高，有利于进一步提高市政部门的规划，为居民提供更好的服务和设施体验；同时，本发明在通过获取设施的服务能力，包括服务设施数量，服务人员数量，与该区域内的人口数量相匹配，同时还通过API获得该地块内居民到达服务设施点的出行时间，在可达性范围内从而得出设施服务点的人均居民被服务能力，兼顾居民角度和设施点方面，从这两方面出发，综合判断设施的布局是否合理，考虑比较全面合理，具备较好的参考价值，非常有利于在本领域进行推广使用，给予市政部门以参考，有利于城市服务设施的合理分布，确保居民的良好服务体验。
综上，本发明的实施例提供一种基于服务能力的地块可达性分析方法，其能够针对于现有技术的不足，提出解决方案，具有可达性指标准确，可达性了解直观方便，参考价值较高的特点，较好的利用了设施的服务能力，以及可达性范围内居民的人均被服务能力，来判断区域内(地块内)的设施分布是否均匀，是否合理覆盖居民人口，填补了本领域内的研究和实施的空白，具有非常良好的推广意义。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，确定地块，该地块包括多个待度量的居民点，获取该地块所有居民点的居民信息；
S2，获取该地块所有设施点的设施信息；
S3，获取各个居民点到设施点的阻抗信息；
S4，利用居民信息、设施信息以及阻抗信息，获取人口规模影响因子；
S5，建立潜能模型，利用人口规模影响因子获取居民点到设施点的可达性指标，最后对可达性指标进行修正，获得可达性修正；
S6，利用可达性修正，获取该地块的可达性可视化。
2.根据权利要求1所述的基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，所述居民信息包括居民点的人口规模，经度值和纬度值。
3.根据权利要求1所述的基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，所述设施信息包括设施点的设施规模，经度值和纬度值。
4.根据权利要求1所述的基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，所述阻抗信息是采用的是地图API计算工具进行计算的阻抗信息。
5.根据权利要求1所述的基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，S4中的人口规模影响因子的计算公式为
V其中，Vj表示人口规模影响因子；
表示居民点k与设施j之间的出行阻抗；β表示出行摩擦系数；m表示居民点的数量；Pk表示居民点k的人口规模。
6.根据权利要求5所述的基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，S5中的潜能模型的公式为
其中，
表示居民点i至所有设施点的可达性指标，P代表第P类设施；Mj表示设施j的设施规模；Vj表示人口规模影响因子；
表示居民点i与设施j之间的出行阻抗；β表示出行摩擦系数；n表示设施点的数量。
7.根据权利要求5或6所述的基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，所述出行摩擦系数采用的是数值范围为1-2。
8.根据权利要求7所述的基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，所述出行阻抗为S3中的各个居民点到设施点的阻抗信息，所述阻抗信息为距离信息或者时间信息。
9.根据权利要求8所述的基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，还包括修正模块，所述修正模块为该地块的所有居民点总的人口规模与所有设施点总的设施规模的比值，所述可达性修正为可达性指标与所述修正模块的商。
10.根据权利要求9所述的基于服务能力的地块可达性分析方法，其特征在于，S6中的所述可达性可视化是将所述可达性修正输入到地图API中得到最终可视化地图。
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