[发明专利]一种基于Voronoi图的交通道路网络自动划分交通小区的方法

说明书

本发明公开了基于Voronoi图及道路网络的交通小区自动划分方法，步骤分别是：提取所有道路，创建地理缓冲区；删除重复的道路节点，预创建Voronoi图；创建Voronoi图，形成初始的交通小区；根据绿地水系合并小区；给定最小面积阈值，统计小于这个阈值的小区；合并面积小于阈值的小区，使所有小区都大于这个面积阈值；用行政区裁剪小区；步骤S8按缓冲区裁剪小区；重新统计面积小于阈值的小区,重复步骤S6，继续合并小区；步骤S10检查小区，保证所有交通小区都至少含有一个道路节点。本发明能够在有限的时间内完成交通小区的自动划分，节省了用户手工划分小区的时间和精力，同时也避免了该过程中人工操作可能带来的错误。

技术领域

本发明涉及交通地图计算机抽象表达技术领域，特别是涉及一种根据交通道路网络自动划分交通小区的技术。

背景技术

交通系统不仅是一个涉及了多个学科，跨区域，大规模的复杂系统，还具有实验成本巨大甚至无法进行实验的特性。随着计算机网络技术的不断发展，其在交通领域的应用也逐渐广泛。智能交通系统就是将先进的科技技术运用于交通运输管理系统，从而实现交通系统的信息化，网络化与自动化。利用计算机表达电子道路地图的技术目前已十分成熟，但是在电子道路地图的基础上合理与快速地划分交通小区仍然欠缺研究。

交通小区是为了减少交通控制和管理系统的复杂性，提高系统可靠性及系统开发的需要而提出的解决方案。交通小区的划分原则一般是:确定区域范围；为了全面了解交通源与交通源之间的交通流；划分的数量和大小应根据规划的目的和问题的复杂程度而定；划分一般不打破行政区划；交通区的用地性质、交通特性应尽量一致。因此，交通小区的划分具有一定的目的性，如何合理与快速地划分交通小区是一个值得研究的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种基于Voronoi图，考虑交通道路网络，行政区，绿地水系等自然地理想的交通小区自动划分方法。

由用户提供交通道路网络以及行政区,水系，绿地，根据这些输入信息，实现交通小区的快速自动划分。

数据要求:(1)电子交通道路网络地图是计算机技术表达交通实体，用线表示路段，点表示道路节点的地图。交通电子地图中每条线具有与之对应起点与终点，任意节点存在与之对应的线。借用图的概念，任意两个节点都是连通的，交通电子地图是一个有向连通图。

(2)行政区和水系绿地不是必需的。行政区与行政区之间，水系绿地与水系绿地之间不存在重叠部分。单个水系，绿地的面积应当足够大，小型的水系和绿地不应作为输入数据。

Voronoi图，又叫泰森多边形或Dirichlet图，它是由一组由连接两邻点直线的垂直平分线组成的连续多边形组成。N个在平面上有区别的点，按照最邻近原则划分平面；每个点与它的最近邻区域相关联。Delaunay三角形是由与相邻Voronoi多边形共享一条边的相关点连接而成的三角形。Delaunay三角形的外接圆圆心是与三角形相关的Voronoi多边形的一个顶点。对于点集{P₀,P₁,…,P_n}里的种子点P_k，它的Voronoi区域R_k定义为：

R_k＝{x∈X|d(x,P_k)＜d(x,P_j),j＝{0,1,2,…,n},j≠k} (1)

本发明所述的一种基于Voronoi图，根据交通道路网络自动划分交通小区的方法包括如下的步骤：

S1：从交通网络中提取所有的道路要素，建立这些道路的地理缓冲区B。

S2：提取所有的道路节点，记为点集P，删除位置重复的节点。根据这些节点建立Delaunay三角网，然后建立对偶图Voronoi多边形。