[发明专利]一种基于空间句法网络优化的辅助规划选址方法

权利要求书

1.一种基于空间句法网络优化的辅助规划选址方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

S1、在AutoCAD中导入目标区域地图，提取道路中线，对同一道路的中心进行改绘，将实际路网转换为平面轴线图；

S2、按照道路相交的情况，将平面轴线图中每条道路中线再次进行细分，即沿交叉口作截段处理，形成首尾相接的路段体系；

S3、将平面轴线图的路段体系转化为具有空间句法属性的拓扑结构图；

S4、采用Dijkstra算法遍历拓扑结构图的所有节点，确定任意两个节点之间的最短路径，生成最短路径矩阵；

S5、设拓扑结构图中任意三个节点为a、b和c，判断a、b和c的设施组合类型，如下：

第一种情况：若a、b和c的设施是相互独立的设施，则根据最短路径矩阵，采用Dijkstra算法计算拓扑结构图其余各个节点到a、b和c的最短拓扑距离，再依次计算a、b和c的集成度，选址集成度较高的节点的区位；

第二种情况：若a、b和c的设施是两两相互替代型设施，则生成两两组合(a，b)、(a、c)和(b，c)，根据最短路径矩阵，采用Dijkstra算法计算拓扑结构图其余各个节点到每个组合中任一点的最短拓扑距离，每个组合中与其余各个节点的最短拓扑距离中取其小者作为组合型最短拓扑距离，再通过组合型最短拓扑距离，计算每个组合的特征集成度，选址集成度较高的组合的区位；

第三种情况：若a、b和c的设施是两两互补型设施，则生成两两组合(a，b)、(a、c)和(b，c)，根据最短路径矩阵，采用Dijkstra算法计算拓扑结构图其余各个节点同时经过每个组合中两点的最短拓扑距离，每个组合中其余各个节点到组合节点的最短拓扑距离之和作为组合型最短拓扑距离，再通过组合型最短拓扑距离，计算每个组合的特征集成度，选址集成度较高的组合的区位；

步骤S5中，所述集成度采用下式计算：

其中，n表示节点总数，aveD_i表示节点i的平均路径长度，即某个节点i到其它节点的最短拓扑距离之和的平均值，如下：

其中，d_ij是第i个节点到第j个节点的最短拓扑距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于空间句法网络优化的辅助规划选址方法，其特征在于：步骤S3中，所述将平面轴线图转化为具有空间句法属性的拓扑结构图，具体包括：

S31、根据空间句法的原理将平面轴线图的边等效为节点；

S32、将节点按顺序编好号，记录节点之间的关系，相邻则为1，不相邻节点及其自身关系设为0；

S33、根据节点之间的关联，在Excel表格中建立邻接矩阵，将建立的邻接矩阵导入MATLAB软件中构建拓扑图。

3.根据权利要求2所述的一种基于空间句法网络优化的辅助规划选址方法，其特征在于：步骤S33中，所述根据节点之间的关联，在Excel表格中建立邻接矩阵，将建立的邻接矩阵导入MATLAB软件中构建拓扑图，具体为：

1)打开Excel表格，根据节点间是否相邻的关系输入邻接矩阵A，形成data.xls文件；其中，邻接矩阵A表示如下：

2)运行MATLAB软件，启动程序matlab.exe，找到显示当前路径的窗口，通过文件夹的选取或者命令行窗口输入cd命令设置程序包所在位置为当前的路径，即运行代码所在位置设定为程序运行时的工作目录；其中，运行代码与步骤1)形成的data.xls文件保存在同一个文件夹内；

3)通过在matlab命令行窗口中输入W＝xlsread(‘data.xls’)函数将步骤1)形成的data.xls文件导入matlab中形成data.mat交联数据文件；

4)通过代码包中另一个程序toponetplot，构建拓扑结构图：在命令行窗口中输入toponetplot(W,1)。

4.根据权利要求1所述的一种基于空间句法网络优化的辅助规划选址方法，其特征在于：步骤S4中，采用Dijkstra算法遍历拓扑结构图的所有节点，确定任意两个节点之间的最短路径，具体为：

从未标记的点中不断地找出距离源点距离最近的点，并将该点加入到标记的点集合中，同时更新未标记的点集合中其余点到源点的最短估计距离，进而确定任意两个节点之间的最短路径。