[发明专利]基于车辆GPS轨迹数据实现区域实时等时线的方法

说明书

本发明公开了一种基于车辆GPS轨迹数据实现区域实时等时线的方法，包括如下步骤：采集指定区域内的车辆GPS轨迹数据，对车辆GPS轨迹数据进行筛选、预处理；选择距离值M，对指定区域进行网格化；根据车辆GPS轨迹数据，为每个网格化后的格子填充对应的速度；视每个格子为一个路口，计算指定区域内的任意两个路口之间的行驶时间；本发明具有利用出租车的GPS数据提取出租车的驾驶路径，结合最短路径算法计算得到各格子对之间的行程时间，作为可达性的评价依据的特点。

技术领域

本发明涉及交通区域可达性技术领域，尤其是涉及一种基于车辆GPS轨迹数据实现区域实时等时线的方法。

背景技术

以数字化的方式表达城市空间信息，为智能化交通、动态导航和物流配送等日常需求提供最优决策支持是当前数字城市相关研究和信息化服务应用的热点问题，可达性作为上述热点问题研究中的主要空间动因，是空间行为和空间决策的决定性因素。可达性用于描述人们利用特定的交通系统从某一地点出发到达目的地的难易程度。作为一种反映交通成本的基本指标，可达性广泛应用于城市交通规划、时间地理学、交通运输经济学等研究领域。

在城市中，不同的出行方向，其可达性往往是不同的。因此，有必要在可达性研究中考虑出行方向，分方向、分时段对其可达性进行分析。时空可达性是一种从个体角度出发，综合考虑空间因素和时间因素，研究在特定的时空约束下的可达时空范围的方法，该方法将GIS技术和时间地理学的概念结合起来研究交通网络可达性。等时线是基于道路网络的可达性分析方法，用来表示从出发点出发，在经过相同的时空约束所有能到达的点的连线，其生成需要分析道路网络特性及通行状况，其形态可以反映可达性规律。

随着中国城市化进程的快速发展，大量的人口涌入城市，导致城市的规模不断扩大，城市交通需求量猛增。同时，由于社会经济水平的提高，中国机动车拥有量急剧增加，机动化出行的比例不断上升，导致城市交通问题日益突出，尤其是大城市交通拥堵非常严重。

交通拥堵导致车辆在道路上并不能按设计速度行驶，其实际通行速度往往低于设计时速。因而采用设计时速会使可达性的估计产生偏差。

随着无线定位和通讯技术的不断发展，基于GPS的浮动车能够实现全天候、大范围的动态交通信息采集，使得道路实际交通状况的可达性研究成为可能。目前浮动车GPS数据在交通和城市研究领域有着广泛应用，如交通事故自动监测、路网运行效率监控、人的出行行为分析以及道路通行时间的估计等。

在传统的交通可达性研究中，由于受到技术条件的限制，大多侧重于理论分析，不能以图的方式直观地把结果显示出来，因此，在城市规划中应用交通可达性分析结果是比较困难的。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中使用设计时速对可达性进行估计会带来偏差的不足，提供了一种基于车辆GPS轨迹数据实现区域实时等时线的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于车辆GPS轨迹数据实现区域实时等时线的方法，包括如下步骤：

(1-1)采集指定区域内的车辆GPS轨迹数据，对车辆GPS轨迹数据进行筛选、预处理；

(1-2)选择距离值M，对指定区域进行网格化；

(1-3)根据车辆GPS轨迹数据，为每个网格化后的格子填充对应的速度；

(1-4)视每个格子为一个路口，计算指定区域内的任意两个路口之间的行驶时间；

(1-5)给出5个指定时间点T₁，T₂，T₃，T₄，T₅，计算出从每个路口出发在指定时间点到达的边界点；