[发明专利]一种基于轨迹数据集成人类出行行为的可达性评估方法

说明书

本发明涉及一种基于轨迹数据集成人类出行行为的可达性评估方法，本发明的方法将目标设施的使用人群分为基于空间阻碍的潜在人群与基于轨迹数据的实际人群，分别计算不同人群类型对目标设施的访问概率，并提出以两者集成的访问概率作为判断一个位置是否属于目标设施服务范围的依据；以集成访问概率为约束条件来替代传统的空间阻碍约束，生成综合考虑潜在理论因素与实际出行因素的目标设施的集成服务范围；将集成服务范围引入到两步移动搜索法中，获取可达性的评价结果。本发明在对传统可达性度量方法进行改进的基础上，从用户使用的角度出发，提出了利用轨迹数据来逼近真实可达性结果的一种方法。

技术领域

本发明涉及可达性评估技术领域，尤其涉及一种基于轨迹数据集成人类出行行为的可达性评估方法。

背景技术

人们在享有公用资源的过程中，公平性成为重要问题。在对公共服务设施布局公平性的测度中，可达性是一个重要的指标(顾鸣东尹海伟，2010；江海燕等，2011；NiedzielskiBoschmann,2014；程刚等，2016)。目前，可达性研究多以潜在可达性研究为主(陈洁等，2007；宋正娜等，2010；wang，2012；Páez等，2012；NiedzielskiBoschmann，2014)，认为起点、终点及两者之间的连接形式是影响可达性结果的关键因素(宋正娜等，2010)。特别是起点和终点之间的连接形式，由于反映了空间上克服各种障碍进行交流的难易程度而成为研究的重点。

鉴于起终点地理位置的不一致性，这种空间阻碍通常需要依赖于一定的几何网络，因此各种可达性度量模型均建立在几何网络之上，从不同角度出发，对现实中的几何网络尤其是道路交通网络的连通水平进行度量(陈洁等，2007)。例如，利用路网中的最短路径距离代替欧氏距离(周锐等，2015；杨钦宇徐建刚，2015)；并且考虑不同道路级别的速度差异及不同交通方式对通行时间的影响(杨育军宋小冬，2004；Schuurman等，2006；Cheng等，2016；Langford等，2016；蒋海兵等，2017)。另外，距离衰减函数(例如幂函数，指数函数)或多个出行时间阈值(例如30分钟，60分钟等)被引入可达性模型以模拟可达性随距离衰减的规律(LuoQi，2009；Delamater，2013；McgrailHumphreys，2014；VadrevuKanjilal，2016；Kanuganti等，2016)。

这种基于道路网络上空间阻碍程度的可达性结果在改进过程中不断提升了结果的真实性，但依然存在两个问题：(1)假设人们对设施的选择是就近原则，但实际上，人们可以自由选择服务设施，因此，缺少不确定访问行为对可达性结果的影响的考虑；(2)对空间阻碍的度量仍以假定的理论值为主，而非出行的实际值阻碍情况。因此，研究结果为某个位置到达设施或获取服务在理论上的便利程度，而不是人们实际利用设施或服务的便利程度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于轨迹数据集成人类出行行为的可达性评估方法，基于人类出行轨迹数据计算真实的出行阻碍并提取人们对设施的真实访问行为来度量可达性的方法，目的在于提升可达性结果的真实性水平。

为实现上述目的，本发明采用了一种技术方案：一种基于轨迹数据集成人类出行行为的可达性评估方法，包括如下步骤：

步骤101：获取研究区域的行政区域地图、人口数据和目标设施的位置数据，基于行政区域地图将所述研究区域进行空间格网划分，并将每个格网作为一个单元；

步骤102：获取所述研究区域的轨迹数据和道路网络，对轨迹数据和道路网格进行数据匹配，提取子轨迹作为有效轨迹信息，并计算每个时段内每条道路的平均通行速度；

步骤103：基于步骤102中计算的每个时段内每条道路的平均通行速度，计算每个时段内每个单元到达每个目标设施的平均出行时间，将其作为空间阻碍约束，并按从小到大对所述空间阻碍约束进行排序而形成排序后的空间阻碍数组，建立空间访问概率模型，根据所述空间访问概率模型，计算每个时段内每个单元访问每个目标设施的空间访问概率；