[发明专利]一种断头路打通后路网效率增益预测方法

说明书

本发明提出一种断头路打通后路网效率增益预测方法，包括道路网络矢量数据的预处理；根据道路网提取断头路；将道路网划分成数个子社区；将断头路与所在的子社区进行匹配；模拟单组断头路打通前后，子社区内流量分配后的平衡状态；根据打通前后路网平衡状态，计算断头路增益指数；对下一单组断头路进行处理，直到实现所有的断头路组打通后路网效率增益预测。本发明通过自动将路网划分成子社区来计算断头路打通后的增益性，避免路网规模带来的影响；并通过对OD需求的约束，有效关注容易引发级联失效的路网节点；通过约束增益性统计单元为有车当量通过的道路，避免了没有流量的道路参与运算，能够有效合理地衡量打通断头路对于路网效率的增益性。

技术领域

本发明涉及一种交通道路网优化评估方法领域，尤其涉及一种断头路打通后路网效率增益预测方法。

背景技术

随着城市发展模式由“增量”转入“存量”后，已无足量空间给予道路大规模的“扩容改造”，打通现有的断头路用于改善路网微循环，更新城市规划。作为城市道路工程的内容之一，需要使用合理的智能化方法来自动量化评估打通断头路的收益，并将其运用于实际优化应用。

预测打通道路带来的增益，传统的做法是计算改善网络后，最短出行路径变化。计算路网的效率改变情况时，通常是在道路网络上模拟流量分配，计算未改善网络和改善网络两个状态的差异。当路网范围过大时，打通断头路对长距离交通流量影响甚微；在较小范围内计算，会放大断头路的影响，不同规模的路网会影响增益的评估。

本发明提出一种断头路打通后路网效率增益预测方法，可以自动将路网划分成子社区来计算断头路打通后的增益性，避免路网规模带来的影响。

发明内容

本发明通过提供一种断头路打通后路网效率增益预测方法，解决了现有技术中打通断头路后路网效率增益性受路网规模影响的问题。

本发明提供一种断头路打通后路网效率增益预测方法，包括如下步骤：

步骤1、道路网络矢量数据的预处理；

步骤2、根据道路网提取断头路；

步骤3、将道路网划分成数个子社区；

步骤4、将断头路与所在的子社区进行匹配；

步骤5、模拟单组断头路打通前后，子社区内流量分配后的平衡状态；

步骤6、根据打通前后路网平衡状态，计算断头路增益指数；

步骤7、重复步骤5-6对下一单组断头路进行处理，直到实现所有的断头路组打通后路网效率增益预测。

而且，所述步骤1中道路网络矢量数据的预处理，包括排除拓扑错误、将路段转为用头尾节点和边表示的图数据结构。

而且，所述步骤2的实现方式包括如下子步骤，

步骤2.1，根据拓扑特征筛选出道路网中仅有一个悬挂点的路段特征边；

步骤2.2，根据预设的距离阈值，对筛选出的路段特征边进行线延伸操作；

步骤2.3，将线延伸后能与已有道路衔接的特征边视为待打通的断头路并保留；

步骤2.4，遍历所有的路段特征边，重复步骤2.2-2.3；

步骤2.5，遍历所有断头路，将能够通过节点衔接的断头路视为一组。

而且，所述步骤3的实现方式包括如下子步骤，

步骤3.1，根据道路网拓扑图节点坐标和边权重数据，计算时间成本矩阵T和权重矩阵 W如下，