[发明专利]一种路网对偶拓扑结构的建立方法

说明书

本发明提供了一种路网对偶拓扑结构的建立方法，其中建立过程包括节点数据预处理及道路元全局搜索，所述节点预处理包括7个道路连接线连续性判别准则，其中与各道路节点相连的连接线集合均被分类为不同的子集；经过全局搜索，属于同一道路元的所有道路节点及连接线均将被统一编号，连接线的道路元编号满足唯一性，判断过程是收敛的，不会产生逻辑矛盾、重复、冗余、遗漏判断等情况，且简单有效。

技术领域

本发明属于交通技术领域，具体涉及一种路网对偶拓扑结构的建立方法。

背景技术

城市道路网络就其直接的空间二维结构而言,可能具有规则网络的某些特性，但是从网络拓扑结构角度出发，根据不同的研究范围和目的，则可以根据不同的拓扑建模规则对城市路网进行抽象，并在此基础上分析挖掘其系统结构性特征。

所谓路网对偶拓扑，其基本思路是“以交通系统对象(包括出行端如小区、学校等一般出行发生吸引点，服务端如某段支路、次干路、主干路、快速路等)为网络拓扑节点，以节点间的连通关系为网络拓扑边(如路网与路段的交叉关系)”进行路网抽象，而不再拘泥于空间连接关系的限制，如一个交叉口在空间上仅能表现“相邻路段”的交叉连接，而其在拓扑结构上则反映了不同等级不同功能的道路之间的连通关系。

对偶拓扑方法一般有空间语义法、路名法、道路连续性判别法等，各有优缺点。而现有各类对偶拓扑方法由于仅考虑满足理论研究需要，设计采用的路网抽象程度均较高，如相同走向多条路段仅抽象为单条路段等。但在增加了GPS轨迹精确匹配需求后，则对路网抽象精细程度提出了更高的要求，现有对偶方法已难以直接满足使用需要。

其中，“普通连续”：即处于执行中的连续搜索道路连接线；

“分岔”：即备选搜索连接线，当有多条连接线均满足搜索条件时，除普通连续连接线外的其他连接线；

“触角”：满足一定规则约束的特殊搜索连接线，如各类匝道，当搜索进行到此类连接线是，终止搜索过程并转入“分岔”。

“平行集”：满足平行判定规则的搜索连接线，由于平行路段可能之间不直接相连，故需要采用平行规则单独对其进行识别。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种大规模精细化路网对偶拓扑结构的建立方法，解决现有的对偶拓扑结果建立算法过于简单，只能服务于理论研究，无法应用于精细化路网抽象中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种路网对偶拓扑结构的建立方法，包括以下步骤：

步骤1，初始化路网数据信息，获得路网各节点与连接该节点的道路连接线的关系；

步骤2，根据路网各节点与连接该节点的道路连接线的关系，通过预设的优先级规则将路网中各节点上的道路连接线进行连续性判别分类，得到多个对象集；

所述预设的优先级规则为：

优先级0：将具有相同路名的道路连接线组合划分为一个对象集；

优先级1：将具有相同等级，角度和方向的道路连接线组合划分为一个对象集；

优先级2：将具有分岔路段长度相同的道路连接线组合划分为一个对象集，将该对象集定义为分岔对象集；

优先级3：将属于优先级2分岔路段的合拢路段道路连接线划分为所述分岔对象集；

优先级4：将具有相同角度的道路连接线组合划分为一个对象集；

优先级5：将仅具有相同角度和方向的道路连接线划分为一个对象集；

优先级6：将剩余单向驶出的道路连接线划分为一个对象集，将该对象集定义为触角对象集；