[发明专利]一种公共服务设施可达性计算方法及装置

权利要求书

1.一种公共服务设施可达性计算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)采集目标区域的基础兴趣点数据，并对其进行相应处理，得到兴趣点数据；

(2)采集目标区域的建筑物面数据，将面数据转换成点数据，得到建筑物点数据；

(3)采集目标区域的城市道路数据，对其进行相应处理，得到城市道路的网络数据集；

(4)对于步骤(2)得到的建筑物点数据，以单个建筑物点为中心，基于(3)中城市道路的网络数据集计算从单个建筑物点出发，到达所有兴趣点的最短路径，并提取出经过最短路径的时间消耗小于N分钟的兴趣点，作为该建筑物点在N分钟内可到达的所有兴趣点的集合，并计算从该建筑物点出发分别到达集合内每个兴趣点的最小时间成本；

(5)根据(4)所得的兴趣点集合，分别计算公共服务设施可达性的三个次级指数：兴趣点相对数量指数、兴趣点多样性指数、兴趣点交通可达性指数；

(6)根据步骤(5)的指数计算单个建筑物点的公共服务设施可达性；

(7)对于每一个建筑物点，重复步骤(4)(5)(6)即可得到目标区域全部建筑物点公共服务设施可达性；

步骤(1)具体方法如下：

(1-1)采集目标区域的基础兴趣点数据，并且基础兴趣点数据有四个基本属性即名称、类型、地址、经纬度；

(1-2)在基础兴趣点数据上新增功能、可达性、权重三个属性，其中，功能属性将兴趣点按照其所能提供的服务功能归纳为商业功能、办公功能、公共服务功能、居住功能、尚未归类这五大类，其中，地铁站、公交车站之类的公共交通站点属于公共服务功能，尚未归类类型的点不考虑纳入分析中；地铁站可达性设置为R1，公交车站可达性设置为R2，其它类型下的点可达性设置为R3，地铁站权重为W1，公交车站权重为W2，其它点的权重为W3；

步骤(3)具体方法如下：

(3-1)采集目标区域的城市道路数据，包括步行道路、公交线路、地铁线路基础数据；

(3-2)将步行道路、公交线路、地铁线路基础数据合并，得到城市路网数据；

(3-3)在城市路网数据上新增道路类型属性并赋值，其中步行道路设置为T1，公交线路设置为T2，地铁线路设置为T3，根据T1、T2、T3对城市路网数据中各道路的类型进行区分；

(3-4)换乘中步行路段提取，以公共交通站点为中心点，设置搜索半径为d米，计算公共交通站点到落入其搜索半径的步行道路的最近距离，将最近距离生成为路段，将路段作为在交通工具换乘中的步行路段合并至城市路网数据中；

(3-5)生成网络数据集，基于城市路网数据建立网络，在网络的成本属性中根据不同类型的道路设置不同的行驶速度，得到城市路网的网络数据集；

步骤(5)具体方法如下：

(5-1)根据步骤(4)所得的兴趣点集合来计算兴趣点相对数量指数，所述兴趣点相对数量指数的公式如下：

A_ij＝Gauss(T_ij)×W_j

式中，Gauss(T_ij)表示从第i个建筑物点出发，沿网络到达第j个兴趣点的时间衰减程度；T_ij表示从第i个建筑物点出发，沿网络到达第j个兴趣点所花的最小时间；e为自然常数；σ是高斯衰减的标准偏差；T_max表示时间衰减的最大程度，单位为分钟，超过这一值的兴趣点不被使用；A_ij表示第i个建筑物点到第j个兴趣点的可达度；W_j表示第j个兴趣点的权重；Rn_i表示第i个建筑物点的兴趣点相对数量指数，N表示第i个建筑物点兴趣点集合中的全部兴趣点数量，其中，i的数量取决于目标区域内建筑物点数量，j的范围为1≤j≤N；

(5-2)根据步骤(4)所得的兴趣点集合来计算兴趣点多样性指数，所述兴趣点多样性指数公式如下：

式中，H_i表示第i个建筑物点的兴趣点多样性指数，S为建筑物点兴趣点集合中的兴趣点的全部类型数，p_i表示第i个类型的兴趣点占兴趣点集合中全部兴趣点数的比例；

(5-3)根据步骤(4)所得的兴趣点集合来计算兴趣点交通可达性指数，所述兴趣点交通可达性指数公式如下：

A_ik＝Gauss(T_ik)×W_k

D_i＝max(A_ik)

式中，Gauss(T_ik)表示从第i个建筑物点出发，沿网络到达第k个公共交通站点的时间衰减程度；T_ik表示从第i个建筑物点出发，沿网络到达第k个公共交通站点所花的最小时间，其中，k的数量不超过兴趣点集合中的兴趣点总数；e为自然常数，σ是高斯衰减的标准偏差；T_max表示时间衰减的最大程度，单位为分钟，超过这一值的公共交通站点不被使用；A_ik表示第i个建筑物点到第k个公共交通站点的可达度；W_k表示第k个公共交通站点的权重；D_i表示从第i个建筑物点出发，沿网络到达兴趣点集合中每个公共交通站点的可大度的最大值，即从第i个建筑物出发到达公共交通站点交通类设施的兴趣点交通可达性指数，其中，i的数量取决于目标区域内建筑物点数量，k的数量取决于第i个建筑物点的兴趣点集合中公共交通站点的数量。