CN115511308A - 一种区域无障碍设施布局合理性的评价方法及相关装置 - Google Patents

一种区域无障碍设施布局合理性的评价方法及相关装置 Download PDF

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CN115511308A CN202211190053.5A CN202211190053A CN115511308A CN 115511308 A CN115511308 A CN 115511308A CN 202211190053 A CN202211190053 A CN 202211190053A CN 115511308 A CN115511308 A CN 115511308A
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Abstract

本发明公开一种区域无障碍设施布局合理性的评价方法及相关装置，所述方法通过将研究区域划分成N个道路单元，并根据每一道路单元对应的无障碍设施数量和研究区域对应的无障碍设施数量，得到评价每一道路单元无障碍设施布局的全局均衡指数，以及基于区位熵算法，计算评价道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数，接着，采用熵权法对全局均衡指数和对应的局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数；最后，根据所有道路单元布局均衡指数，得到研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果，本发明能兼顾全局均衡与局部均衡对区域无障碍设施布局的均衡性进行度量，从而能够更好地评价研究区域无障碍设施布局的合理性。

Description

一种区域无障碍设施布局合理性的评价方法及相关装置
技术领域
本发明涉及城市规划技术领域，尤其涉及一种区域无障碍设施布局合理性的评价方法、装置及计算机可读介质。
背景技术
道路无障碍设施是指人行道、盲道、缘石坡道、无障碍环境设施等道路交通公共服务性设施，是推进基本公共服务均等化，打造共建共治共享的社会治理格局的重要一环。研究显示，老年人群体单次出行距离小于3.0km的占比高达 95.89％，出行距离较短，且以步行出行为主。道路无障碍设施布局合理性直接影响到出广大老年人群体出行所涉及的公共服务资源配置的公平性。
现有关于无障碍设施布局均衡性评估通常分为全局均衡性度量和局域均衡性度量两类。全局均衡性度量方法包括归一化差异植被指数等，然而，该方法具有局部信息缺失的局限性。局域均衡性度量方法包括核密度，两步移动搜索法等，但该方法缺乏对全域信息差异性的提取。可见，上述全局均衡性度量和局域均衡性度量均不能很好地测度道路无障碍设施空间配置的合理性。
发明内容
本发明提供一种区域无障碍设施布局合理性的评价方法、装置及计算机可读存储介质，其能更合理、准确地对区域无障碍设施空间配置的合理性进行评价，以根据评价结果优化区域无障碍设施的空间布局配置。
本发明第一方面提供一种区域无障碍设施布局合理性的评价方法，包括：
将研究区域划分成N个道路单元；其中，N为大于1的正整数；
根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数；
基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数；
采用熵权法对所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数；
根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果。
本发明第二方面提供一种区域无障碍设施布局合理性的评价装置，包括：
划分单元，用于将研究区域划分成N个道路单元；其中，N为大于1的正整数；
全局均衡指数计算单元，用于根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数；
局部均衡指数计算单元，用于基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数；
布局均衡指数计算单元，用于采用熵权法对所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数；
评价单元，用于根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果。
本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述第一方面提供的区域无障碍设施布局合理性的评价方法。
与现有技术相比，本发明提供的区域无障碍设施布局合理性的评价方法通过将研究区域划分成N个道路单元，并根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数，以及基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数，接着，针对每一所述道路单元，均采用熵权法对所述全局均衡指数和对应的局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数；最后，根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果，本发明基于道路单元层面，提出了一种全局均衡与局部均衡相结合的均衡性度量方法，能够更好地测度研究区域无障碍设施布局合理性。相应地，本发明还提供一种区域无障碍设施布局合理性的评价装置和计算机可读存储介质。
附图说明
图1是本发明提供的区域无障碍设施布局合理性的评价方法的一个实施例的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一出行OD对的路径示意图。
具体实施方式
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。
下面对本文中出现的关键术语进行解释：
特定人群(弱势群体)：主要包括婴儿与儿童、老年人、轮椅使用者、视觉障碍者、肢体障碍者。
布局均衡性：指城市道路无障碍设施的空间配置是否相对公平合理，通常用服务范围内特定人群人均拥有的无障碍设施数量的差异程度来衡量。
全局均衡：从全局总体分布特征出发，度量道路无障碍设施空间布局的公平性与合理性。
局部均衡：从个体角度出发，对不同个体的人均无障碍设施拥有量进行比较，本质上是一种相对均衡度量。
出行链：指个人为完成一项或者多项活动而在空间产生位移，同时也可以表示为一定时间顺序的连接方式。出行链的结构可以在时间维度和空间维度反应居民出行行为。
广义出行成本：综合考虑出行时间和出行费用等因素，采用时间价值系数将出行费用换算为时间成本，形成总的广义出行成本。
使用可达性：是指特定人群从出发点到达目的点获取道路无障碍设施服务的难易程度。
参见图1，图1是本发明提供的区域无障碍设施布局合理性的评价方法的一个实施例的流程示意图。
本发明实施例提供的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，包括步骤 S11～S15：
步骤S11，将研究区域划分成N个道路单元；其中，N为大于1的正整数。
在实施本发明实施例之前，先将城市道路基础数据导入文件地理数据库中，提取研究区域内的道路数据，并设定道路单元长度分割阈值和无障碍设施服务阈值，以确定划分的各个道路单元研究范围。示例性的，设定道路单元长度分割阈值为200m-400m，当然在具体实施时以实际情况确定，本申请不对此作限定。
在具体实施时，将研究范围内的道路数据进行裁剪和矢量化处理后分割划分道路单元，建立以道路单元为基础，预设半径的道路无障碍设施的服务范围。
步骤S12，根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数。
步骤S13，基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数。
步骤S14，采用熵权法对所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数。
步骤S13，根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果。
基于本发明实施例提供的技术方案，其通过将研究区域划分成N个道路单元，并根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数，以及基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数，接着，针对每一所述道路单元，均采用熵权法对所述全局均衡指数和对应的局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数；最后，根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果，本实施例基于道路单元层面，提出了一种全局均衡与局部均衡相结合的均衡性度量方法，能够更好地测度研究区域无障碍设施布局合理性。
在一种可选的实施方式中，在所述S12“根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数”，具体包括：
根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量，计算每一道路单元组的无障碍设施数量的基尼绝对差；其中，所述道路单元组为区域内任意两个道路单元之间的组合；
根据所有所述道路单元组的无障碍设施数量的基尼绝对差和所述研究区域的无障碍设施数量，采用基尼系数计算方式计算评价所述研究区域无障碍设施布局的全局均衡指数。
根据下式计算所述研究区域内所有任意道路单元间的基尼绝对平均差：
Figure BDA0003868932050000061
其中，
Figure BDA0003868932050000064
为基尼绝对平均差，FACu、FACv分别为道路单元u,v对应的无障碍设施数量，N为划分的道路单元的总数；
根据下式计算基于基尼系数的所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数：
Figure BDA0003868932050000062
其中，Eglo为全局均衡指数，
Figure BDA0003868932050000063
为研究区域内的无障碍设施数量的均值。Eglo取值介于0-1之间，Eglo的值越靠近1，表明不均衡程度越高，反之，Eglo的值越靠近0，表明不均衡程度越低。
其中，所有所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数都可以通过上述公式(1)(2)计算得到，从公式中可以看出，每个道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数值都是一样的，即有Eglo，p＝Eglo。
在一种可选的实施方式中，所述S13“基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数”，具体包括：
根据所述道路单元对应的无障碍设施数量和服务人群数量，计算所述道路单元的人均无障碍设施拥有量；
根据所述研究区域对应的无障碍设施数量和服务人群数量，计算所述研究区域的人均无障碍设施拥有量；
计算所述道路单元的人均无障碍设施拥有量和所述研究区域的人均无障碍设施拥有量的比值，得到评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数。
具体的，所述服务人群指的是特定人群(弱势群体)。
在一种实施方式中，根据公式(3)计算道路单元的人均无障碍设施拥有量OCCp：
Figure BDA0003868932050000071
式(3)中，FACp为道路单元p内的无障碍设施数量，其可通过现场调查可以获得；POPp为道路单元p对应的服务人群数量，其可通过人口普查数据获得。
并根据公式(4)计算研究区域内的人均无障碍设施拥有量OCCa：
Figure BDA0003868932050000072
式(4)中，FACa为研究区域a内的道路无障碍设施数量，POPa为研究区域a 对应的服务人群数量。其中研究区域a内的无障碍设施数量和人口数量可分别表示为
Figure BDA0003868932050000073
p∈{1,2,…,N}。
以及，根据公式(5)计算评价道路单元无障碍设施的布局均衡指数Eloc,p：
Figure BDA0003868932050000074
其中，Eloc,p的取值介于0到1之间，Eloc,p的取值越大，表明道路单元p在研究区域a中对应的无障碍设施布局均衡程度越高，Eloc,p的取值越小，表明道路单元p 在研究区域a中对应的无障碍设施布局均衡程度越低。需要指出的是，Eloc,p布局均衡指数得到的是一个相对值，更多反映的是不同道路单元之间无障碍设施布局的差异性。
在一种实施方式中，所述S14“采用熵权法对所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数”，具体包括：
根据所有所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数，构建原始均衡指标矩阵；其中，所述原始均衡指标矩阵为N*2的矩阵，且原始均衡指标矩阵中的第1列元素由所有道路单元的全局均衡指数组成，第2列元素由所有道路单元的局部均衡指数组成；
基于所述原始均衡指标矩阵，计算所述第1列元素包含的全局均衡指数信息熵和所述第2列元素包含的局部均衡指数信息熵；
基于所述第1列元素包含的全局均衡指数信息熵和所述第2列元素包含的局部均衡指数信息熵，计算全局均衡指数权重和局部均衡指数权重；
定义每一道路单元的全局均衡指数权重为所述全局均衡指数权重，以及定义每一道路单元的局部均衡指数权重为所述局部均衡指数权重；
对于每一所述道路单元，均采用对应的全局均衡指数权重和局部均衡指数权重进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数。
其中，构建原始均衡指标矩阵C具体为：设N个道路单元，由道路单元的全局均衡指数和布局均衡指数构建原始均衡指标矩阵C＝(Cij)N×2，其中Cij为第i个道路单元对应的第j个均衡指标，且Ci1表示第i个道路单元对应的全局均衡指标，Ci2表示第i个道路单元对应的局部均衡指标，则原始均衡指标矩阵C可以表示为
Figure BDA0003868932050000081
其中，Eglo,N和Eloc,N分别为第N个道路单元对应的全局均衡指标和局部均衡指标。
其中，基于原始均衡指标矩阵C，通过公式(6)计算得到全局均衡指数信息熵EN1和局部均衡指数信息熵EN2为：
Figure BDA0003868932050000082
式(6)中，
Figure BDA0003868932050000083
如果Pij＝0，则定义
Figure BDA0003868932050000084
N为研究区域a中划分的道路单元的数量。
其中，根据式(7)计算全局均衡指标权重ω1和局部均衡指标权重ω2：
Figure BDA0003868932050000091
则，第p个道路单元对应的全局均衡指标ωp,1＝ω1，第p个道路单元对应的局部均衡指标ωp,2＝ω2。
在求得全局均衡指数权重和局部均衡指数权重后，采用式(8)进行加权求和，得到任意道路单元p对应的布局均衡指数Eω,p：
Eω,p＝ωp,1Eglo,p+ωp,2Eloc,p (8)
式(8)中ωp,1和ωp,2分别为第p个道路单元的全局均衡指数权重与局部均衡指数权重，Eglo,p和Eloc,p分别为第p个道路单元的全局均衡指标和局部均衡指标， p∈{1,2,…,N}。
在本发明实施例中，兼顾全局均衡与局部均衡计算研究区域无障碍设置的布局均衡指数时，一方面采用基尼系数测度无障碍设施布局的全局均衡性，另一方面提出基于区位熵测度无障碍设施布局的局部均衡性，并采用熵权法将全局均衡指数和局部均衡指数进行合并，得到最终的无障碍设施布局均衡指数。
在一种可选的实施方式中，所述S15中“得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果”之前，还包括：
根据获取到的研究区域内各道路区段的调查评分分数，计算各所述道路区段对应的罚函数值；其中，所述道路区段为任意两个相邻无障碍设施之间的路段；
根据获取到的所述研究区域内各无障碍设施的调查评分分数，计算各所述无障碍设施的隶属度函数值；
根据出行OD对途经的所有道路区段对应的罚函数值和途经的所有无障碍设施对应的隶属度函数值，计算所述出行OD对的理论可达指数；其中，所述出行OD对为在所述研究区域内预先设置的任意两个点的组合；
基于所有所述出行OD对的理论可达指数，得到所述研究区域对应的理论可达矩阵；
则，所述S15“根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果”，具体包括：
根据所有所述道路单元布局均衡指数和所述理论可达矩阵，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果。
在本发明实施例中，在获得所有道路单元的布局均衡指数，汇总可以得到研究区域对应的布局均衡矩阵EQU：
Figure BDA0003868932050000101
在一种实施方式中，可以根据布局均衡矩阵EQU中每一元素Eω,N与预设的布局合理性阈值的对比结果，得到大于布局合理性阈值的元素Eω,N的数量，当数量达到一定阈值时，认为该研究区域内的无障碍设施布局合理。
在另一种实施方式中，可从所有道路单元的布局均衡指数和区域内各个出行 OD对的理论可达指数综合衡量无障碍设施布局合理性，示例性在，在EQU满足无障碍设施布局合理性的基础上，进一步结合理论可达矩阵来衡量研究区域的无障碍设施布局合理性，如理论可达矩阵中满足可达指数阈值的理论可达指数的数量达到一阈值时，才最终认为该研究区域内的无障碍设施布局合理。通过这种评价方式，不仅从空间维度出发的布局均衡性特征对区域无障碍设施布局合理性评价，还从特定群体使用感知角度衡量理论使用可达性。相较于既有研究，本实施例提出的均衡性计算方法更为全面，能够避免单一均衡指数计算所得结果的片面性，更好地评价无障碍设施布局的公平性与合理性。
在具体实施时，基于现场实际调查得到的调查评分分数数据，分别采用式(9) 和式(10)对道路区段和道路无障碍设施进行使用状态等级划分。
Figure BDA0003868932050000111
Figure BDA0003868932050000112
式(9)中，g(s)表示道路区段s的路况分级状态函数，scores为道路区段s对应的调查评分分数，levela为道路区段s的分级状态，[c1,c2)，[c2,c3)，…，[ca,ca+1)为道路区段s对应的调查评分分数范围；式(10)中，g(f)表示道路无障碍设施f 对应的分级状态函数，，scoref为道路无障碍设施f的调查评分分数，其表示为相对于道路无障碍设施处于理想状态下的可用状态打分值，level为道路无障碍设施 f的分级状态。[c1,c2)，[c2,c3)，…，[cb,cb+1)为道路无障碍设施f对应的调查评分分数范围。
在一种可选的实施方式中，根据道路区段的分级状态，给不同道路区段赋予不同的罚函数值，用以表征不同道路区段通行的难易程度，从而定义如式(11) 所示的广义成本系数来刻画道路区段通行的难易程度，即如果路况分级大于设定阈值，则罚函数为1，表明道路状态良好，通过该区段花费的时间较少；如果路况分级小于设定阈值，则罚函数取值大于1，表明道路状态较差，通过该区段花费的时间越多：
Figure BDA0003868932050000113
式(11)中，λ为设定阈值，M为大于1的罚函数值。
进一步的，在一种实施方式中，计算各所述无障碍设施的隶属度函数值，具体包括：
确定所述研究区域各个无障碍设施所属的指标属性，其中，所述指标属性为正向指标或负向指标；
根据所述无障碍设施的调查评分分数，采用如下方式计算指标属性为正向指标的无障碍设施的隶属度函数值：
Figure BDA0003868932050000121
并采用如下方式计算指标属性为负向指标的无障碍设施的隶属度函数值：
Figure BDA0003868932050000122
其中，g(f)表示无障碍设施f的状态函数值，θa，θb为设定的阈值，ν+(g(f),θ)为指标属性为正向指标的无障碍设施的隶属度函数，ν-(g(f),θ)为指标属性为负向指标的无障碍设施的隶属度函数。
参见下表1，其示例性给出了本发明实施例的道路无障碍设施及其对应的指标属性：
表1道路无障碍设施评价指标
Figure BDA0003868932050000123
Figure BDA0003868932050000131
注：正向指标指取值越大越好的指标，负向指标指取值越小越好的指标。
在本发明实施例中，基于每种道路无障碍设施调查所得状态数据，采用式(10) 的计算方法确定其相对于理想状态下的状态函数值g(f)。如果设施状态较好，则 g(f)取值靠近1，如果设施状态较差，则g(f)取值靠近0。
在一种可选的实施方式中，所述根据出行OD对途经的所有道路区段对应的罚函数值和途经的所有无障碍设施对应的隶属度函数值，计算所述出行OD对的理论可达指数，具体包括：
根据如下公式计算出行OD对的理论可达指数：
Figure BDA0003868932050000141
其中，Aij为出行OD对的理论可达指数，且i、j分别表示出行OD对中的两个点，μ(g(s),λ)表示第s个道路区段对应的罚函数值，ls表示第s个道路区段的长度，vs表示服务人群的平均速度，f表示无障碍设施，k表示出行OD对的两个点间的无障碍设施数量，ν+(g(f),θ)为指标属性为正向指标的无障碍设施的隶属度函数，ν-(g(f),θ)为指标属性为负向指标的无障碍设施的隶属度函数，tf为理想状态下使用者通过无障碍设施f的花费时间；式中，当ν+(g(f),θ)或者ν-(g(f),θ)取值为0 时，用足够大的整数N代替
Figure BDA0003868932050000142
或者
Figure BDA0003868932050000143
进行计算。
参见图2，i、j为道路上任意两点，i和j组成出行OD对，k为任意两点间无障碍设施的数量，在具体实施时，基于出行链理论，特定群体的出行可以表示为一定时间内途径路径与无障碍设施的顺序组合，从而可以根据式(14)计算得到i，j两点间的理论可达指数。
在本发明实施例中，为了从多角度分析区域无障碍设施布局的合理性，还提出一种基于广义成本的理论可达矩阵计算方式。本发明实施例的理论可达矩阵计算方式本质上是通过计算时间成本来进行度量，主要包括道路区段花费时间成本和无障碍设施使用花费时间成本两部分，对于两类成本，分别根据道路区段和无障碍设施可用状态赋予权重。针对道路区段成本，根据路况定义了罚函数来表征路况状态，通常路况越好，通行越顺畅，花费时间越少，反之，路况越差，通行越费事，花费时间越多。针对设施使用成本，根据设施可用状态，定义了分段状态函数，来表征设施可用情况。设施可用状态越好，通行越容易，花费时间越少。反之，设施可用状态越差，通行越困难，花费时间越多。
在一种可选的实施方式中，在所述基于所有所述出行OD对的理论可达指数，得到所述研究区域对应的理论可达矩阵之后，还包括：
计算在所述研究区域内各所述道路区段和各所述无障碍设施均处于理想状态下的所有所述出行OD对的理想可达矩阵，得到所述研究区域对应的理想可达矩阵；
对所述理想可达矩阵和所述理论可达矩阵做差值运算，得到差值矩阵，并根据所述差值矩阵中每一元素与预设可达阈值的比较关系，识别出可达性差的路径。
其中，用
Figure BDA0003868932050000151
表示理论可达矩阵，
Figure BDA0003868932050000152
表示理想可达矩阵，则差值矩阵
Figure BDA0003868932050000153
中的任意元素可由Δmn＝|A′mn-Amn|计算得到，由差值矩阵可以很清楚识别出可达性较差的路径。
在本发明实施例中，基于理论可达矩阵，结合各所述道路区段和各所述无障碍设施均处于理想状态下的所有所述出行OD对得到的理想可达矩阵，还可识别出可达性较差的路径，进而有利于后续道路区段和无障碍设施布局的规划。
相应地，本发明实施例还提供一种区域无障碍设施布局合理性的评价装置，包括：
划分单元，用于将研究区域划分成N个道路单元；其中，N为大于1的正整数；
全局均衡指数计算单元，用于根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数；
局部均衡指数计算单元，用于基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数；
布局均衡指数计算单元，用于采用熵权法对所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数；
评价单元，用于根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果。
在一种可选的实施方式中，所述全局均衡指数计算单元具体用于：
根据下式计算所述研究区域内所有任意道路单元间的基尼绝对平均差：
Figure BDA0003868932050000161
其中，
Figure BDA0003868932050000164
为基尼绝对平均差，FACu、FACv分别为道路单元u,v对应的无障碍设施数量，N为划分的道路单元的总数；
根据下式计算基于基尼系数的所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数：
Figure BDA0003868932050000162
其中，Eglo为全局均衡指数，
Figure BDA0003868932050000163
为研究区域内的无障碍设施数量的均值。
在一种可选的实施方式中，所述局部均衡指数计算单元具体用于：
根据所述道路单元对应的无障碍设施数量和服务人群数量，计算所述道路单元的人均无障碍设施拥有量；
根据所述研究区域对应的无障碍设施数量和服务人群数量，计算所述研究区域的人均无障碍设施拥有量；
计算所述道路单元的人均无障碍设施拥有量和所述研究区域的人均无障碍设施拥有量的比值，得到评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数。
在一种可选的实施方式中，所述布局均衡指数计算单元具体用于：
根据所有所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数，构建原始均衡指标矩阵；其中，所述原始均衡指标矩阵为N*2的矩阵，且原始均衡指标矩阵中的第1列元素由所有道路单元对应的全局均衡指数组成，第2列元素由所有道路单元对应的局部均衡指数组成；
基于所述原始均衡指标矩阵，计算所述第1列元素包含的全局均衡指数信息熵和所述第2列元素包含的局部均衡指数信息熵；
基于所述第1列元素包含的全局均衡指数信息熵和所述第2列元素包含的局部均衡指数信息熵，计算全局均衡指数权重和局部均衡指数权重；
定义每一道路单元的全局均衡指数权重为所述全局均衡指数权重，以及定义每一道路单元的局部均衡指数权重为所述局部均衡指数权重；
对于每一所述道路单元，均采用对应的全局均衡指数权重和局部均衡指数权重进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数。
在一种可选的实施方式中，所述区域无障碍设施布局合理性的评价装置，该包括可达性计算模块，用于：
根据获取到的研究区域内各道路区段的调查评分分数，计算各所述道路区段对应的罚函数值；其中，所述道路区段为任意两个相邻无障碍设施之间的路段；
根据获取到的所述研究区域内各无障碍设施的调查评分分数，计算各所述无障碍设施的隶属度函数值；
根据出行OD对途经的所有道路区段对应的罚函数值和途经的所有无障碍设施对应的隶属度函数值，计算所述出行OD对的理论可达指数；其中，所述出行 OD对为在所述研究区域内预先设置的任意两个点的组合；
基于所有所述出行OD对的理论可达指数，得到所述研究区域对应的理论可达矩阵；
则，所述评价模块，具体用于：
根据所有所述道路单元布局均衡指数和所述理论可达矩阵，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果。
在一种可选的实施方式中，在所述基于所有所述出行OD对的理论可达指数，得到所述研究区域对应的理论可达矩阵之后，还包括：
计算在所述研究区域内各所述道路区段和各所述无障碍设施均处于理想状态下的所有所述出行OD对的理想可达矩阵，得到所述研究区域对应的理想可达矩阵；
对所述理想可达矩阵和所述理论可达矩阵做差值运算，得到差值矩阵，并根据所述差值矩阵中每一元素与预设可达阈值的比较关系，识别出可达性差的路径。
在一种可选的实施方式中，所述根据出行OD对途经的所有道路区段对应的罚函数值和途经的所有无障碍设施对应的隶属度函数值，计算所述出行OD对的理论可达指数，具体包括：
根据如下公式计算出行OD对的理论可达指数：
Figure BDA0003868932050000181
其中，Aij为出行OD对的理论可达指数，且i、j分别表示出行OD对中的两个点，μ(g(s),λ)表示第s个道路区段对应的罚函数值，ls表示第s个道路区段的长度，vs表示服务人群的平均速度，f表示无障碍设施，k表示出行OD对的两个点间的无障碍设施数量，ν+(g(f),θ)为指标属性为正向指标的无障碍设施的隶属度函数，ν-(g(f),θ)为指标属性为负向指标的无障碍设施的隶属度函数，tf为理想状态下使用者通过无障碍设施f的花费时间。
需要说明的是，本发明实施例提供的区域无障碍设施布局合理性的评价装置用于执行上述实施例的区域无障碍设施布局合理性的评价方法的全部流程和步骤，两者的工作原理和作用效果一一对应，这里不再做过多的赘述。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本发明实施例第三方面提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例提供的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，例如的S11～S15。
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
所称处理器可以是中央处理单元(CeNtral ProcessiNg UNit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SigNal Processor，DSP)、专用集成电路(ApplicatioN Specific INtegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述区域无障碍设施布局合理性的评价装置/终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital, SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述区域无障碍设施布局合理性的评价装置/终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。
本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述实施例提供的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，例如图1的S11～S15。
所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-ONlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RaNdom Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种区域无障碍设施布局合理性的评价方法，其特征在于，包括：
将研究区域划分成N个道路单元；其中，N为大于1的正整数；
根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数；
基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数；
采用熵权法对所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数；
根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果。
2.如权利要求1所述的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，其特征在于，所述根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数，具体包括：
根据下式计算所述研究区域内所有任意道路单元间的基尼绝对平均差：
Figure FDA0003868932040000011
其中，
Figure FDA0003868932040000012
为基尼绝对平均差，FACu、FACv分别为道路单元u,v对应的无障碍设施数量，N为划分的道路单元的总数；
根据下式计算基于基尼系数的所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数：
Figure FDA0003868932040000013
其中，Eglo为道路单元的全局均衡指数，
Figure FDA0003868932040000014
为研究区域内的无障碍设施数量的均值。
3.如权利要求1所述的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，其特征在于，所述基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数，具体包括：
根据所述道路单元对应的无障碍设施数量和服务人群数量，计算所述道路单元的人均无障碍设施拥有量；
根据所述研究区域对应的无障碍设施数量和服务人群数量，计算所述研究区域的人均无障碍设施拥有量；
计算所述道路单元的人均无障碍设施拥有量和所述研究区域的人均无障碍设施拥有量的比值，得到评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数。
4.如权利要求1所述的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，其特征在于，所述采用熵权法对所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数，具体包括：
根据所有所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数，构建原始均衡指标矩阵；其中，所述原始均衡指标矩阵为N*2的矩阵，且原始均衡指标矩阵中的第1列元素由所有道路单元对应的全局均衡指数组成，第2列元素由所有道路单元对应的局部均衡指数组成；
基于所述原始均衡指标矩阵，计算所述第1列元素包含的全局均衡指数信息熵和所述第2列元素包含的局部均衡指数信息熵；
基于所述第1列元素包含的全局均衡指数信息熵和所述第2列元素包含的局部均衡指数信息熵，计算全局均衡指数权重和局部均衡指数权重；
定义每一道路单元的全局均衡指数权重为所述全局均衡指数权重，以及定义每一道路单元的局部均衡指数权重为所述局部均衡指数权重；
对于每一所述道路单元，均采用对应的全局均衡指数权重和局部均衡指数权重进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数。
5.如权利要求1所述的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，其特征在于，在所述得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果之前，还包括：
根据获取到的研究区域内各道路区段的调查评分分数，计算各所述道路区段对应的罚函数值；其中，所述道路区段为任意两个相邻无障碍设施之间的路段；
根据获取到的所述研究区域内各无障碍设施的调查评分分数，计算各所述无障碍设施的隶属度函数值；
根据出行OD对途经的所有道路区段对应的罚函数值和途经的所有无障碍设施对应的隶属度函数值，计算所述出行OD对的理论可达指数；其中，所述出行OD对为在所述研究区域内预先设置的任意两个点的组合；
基于所有所述出行OD对的理论可达指数，得到所述研究区域对应的理论可达矩阵；
则，所述根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果，具体包括：
根据所有所述道路单元布局均衡指数和所述理论可达矩阵，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果。
6.如权利要求5所述的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，其特征在于，在所述基于所有所述出行OD对的理论可达指数，得到所述研究区域对应的理论可达矩阵之后，还包括：
计算在所述研究区域内各所述道路区段和各所述无障碍设施均处于理想状态下的所有所述出行OD对的理想可达矩阵，得到所述研究区域对应的理想可达矩阵；
对所述理想可达矩阵和所述理论可达矩阵做差值运算，得到差值矩阵，并根据所述差值矩阵中每一元素与预设可达阈值的比较关系，识别出可达性差的路径。
7.如权利要求5所述的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，其特征在于，所述根据出行OD对途经的所有道路区段对应的罚函数值和途经的所有无障碍设施对应的隶属度函数值，计算所述出行OD对的理论可达指数，具体包括：
根据如下公式计算出行OD对的理论可达指数：
Figure FDA0003868932040000041
其中，Aij为出行OD对的理论可达指数，且i、j分别表示出行OD对中的两个点，μ(g(s),λ)表示第s个道路区段对应的罚函数值，ls表示第s个道路区段的长度，vs表示服务人群的平均速度，f表示无障碍设施，k表示出行OD对的两个点间的无障碍设施数量，ν+(g(f),θ)为指标属性为正向指标的无障碍设施的隶属度函数，ν-(g(f),θ)为指标属性为负向指标的无障碍设施的隶属度函数，tf为理想状态下使用者通过无障碍设施f的花费时间。
8.如权利要求5所述的区域无障碍设施布局合理性的评价方法，其特征在于，所述根据获取到的所述研究区域内各无障碍设施的调查评分分数，计算各所述无障碍设施的隶属度函数值，具体包括：
确定所述研究区域各个无障碍设施所属的指标属性，其中，所述指标属性为正向指标或负向指标；
根据所述无障碍设施的调查评分分数，采用如下方式计算指标属性为正向指标的无障碍设施的隶属度函数值：
Figure FDA0003868932040000042
并采用如下方式计算指标属性为负向指标的无障碍设施的隶属度函数值：
Figure FDA0003868932040000051
其中，g(f)表示无障碍设施f的状态函数值，levelb为道路无障碍设施f的分级状态，scoref表示无障碍设施f的调查评分分数，[c1,c2)，[c2,c3)，…，[cb,cb+1)为道路无障碍设施f对应的调查评分分数范围，θa，θb为设定的阈值，ν+(g(f),θ)为指标属性为正向指标的无障碍设施的隶属度函数，ν-(g(f),θ)为指标属性为负向指标的无障碍设施的隶属度函数。
9.一种区域无障碍设施布局合理性的评价装置，其特征在于，包括：
划分单元，用于将研究区域划分成N个道路单元；其中，N为大于1的正整数；
全局均衡指数计算单元，用于根据每一所述道路单元对应的无障碍设施数量和所述研究区域对应的无障碍设施数量，采用基尼系数计算评价每一所述道路单元内无障碍设施布局的全局均衡指数；
局部均衡指数计算单元，用于基于区位熵算法，计算评价所述道路单元无障碍设施布局的局部均衡指数；
布局均衡指数计算单元，用于采用熵权法对所述道路单元对应的全局均衡指数和局部均衡指数进行加权求和，得到道路单元布局均衡指数；
评价单元，用于根据所有所述道路单元布局均衡指数，得到所述研究区域的无障碍设施布局合理性的评价结果。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至8中任意一项所述的区域无障碍设施布局合理性的评价方法。
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