[发明专利]一种城市交通系统方式划分与交通分配一体化分析方法

权利要求书

1.一种城市交通系统方式划分与交通分配一体化分析方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤一，城市交通系统数据采集；

采集的城市交通系统数据包括交通节点数据和交通路段数据，交通节点数据包括交通节点类型、交通节点编号、交通节点坐标，交通路段数据包括交通路段类型、交通路段起点交通节点编号、交通路段终点交通节点编号；

其中，交通节点类型包括城市道路交叉口、城市公共交通站点和城市轨道交通站点，交通节点编号为不重复的整数，交通路段类型包括城市道路、城市公共交通线路和城市轨道交通线路；

步骤二，各方式交通网络构建；

根据步骤一采集得到的城市交通系统数据，分别构建与初始化城市步行网络数据库、城市非机动车网络数据库、城市机动车网络数据库、城市公交网络数据库、城市轨道网络数据库；

步骤二A)，城市步行网络数据库构建与初始化，城市步行网络数据库由城市步行网络节点数据库和城市步行网络路段数据库共同组成；

步骤二A1)，城市步行网络节点数据库构建与初始化；

构建城市步行网络节点数据库，包含节点编号、节点坐标、子网络节点编号，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通节点类型为城市道路交叉口、城市公共交通站点和城市轨道交通站点的交通节点数据，将提取的交通节点编号、交通节点坐标对应存入城市步行网络节点数据库中的节点编号、节点坐标中；

将城市步行网络节点数据库中的节点编号复制并添加字母walk后，存入城市步行网络节点数据库的子网络节点编号中；

步骤二A2)，城市步行网络路段数据库构建与初始化；

构建城市步行网络路段数据库，包含路段起点节点编号、路段终点节点编号、子网络路段起点节点编号、子网络路段终点节点编号、路段阻抗，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通路段类型为城市道路的交通路段数据，将提取的交通路段起点交通节点编号、交通路段终点交通节点编号对应存入城市步行网络路段数据库中的路段起点节点编号、路段终点节点编号中，并在路段阻抗中存入路段对应的步行路段阻抗函数；

将城市步行网络路段数据库中的路段起点节点编号复制并添加字母walk后，存入城市步行网络路段数据库的子网络路段起点节点编号中；将城市步行网络路段数据库中的路段终点节点编号复制并添加字母walk后，存入城市步行网络路段数据库的子网络路段终点节点编号中；

步骤二B)，城市非机动车网络数据库构建与初始化，城市非机动车网络数据库由城市非机动车网络节点数据库和城市非机动车网络路段数据库共同组成；

步骤二B1)，城市非机动车网络节点数据库构建与初始化；

构建城市非机动车网络节点数据库，包含节点编号、节点坐标、子网络节点编号，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通节点类型为城市道路交叉口、城市公共交通站点和城市轨道交通站点的交通节点数据，将提取的交通节点编号、交通节点坐标对应存入城市非机动车网络节点数据库中的节点编号、节点坐标中；

将城市非机动车网络节点数据库中的节点编号复制并添加字母bic后，存入城市非机动车网络节点数据库的子网络节点编号中；

步骤二B2)，城市非机动车网络路段数据库构建与初始化；

构建城市非机动车网络路段数据库，包含路段起点节点编号、路段终点节点编号、子网络路段起点节点编号、子网络路段终点节点编号、路段阻抗，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通路段类型为城市道路的交通路段数据，将提取的交通路段起点交通节点编号、交通路段终点交通节点编号对应存入城市非机动车网络路段数据库中的路段起点节点编号、路段终点节点编号中，并在路段阻抗中存入路段对应的非机动车阻抗函数；

将城市非机动车网络路段数据库中的路段起点节点编号复制并添加字母bic后，存入城市非机动车网络路段数据库的子网络路段起点节点编号中；将城市非机动车网络路段数据库中的路段终点节点编号复制并添加字母bic后，存入城市非机动车网络路段数据库的子网络路段终点节点编号中；

步骤二C)，城市机动车网络数据库构建与初始化，城市机动车网络数据库由城市机动车网络节点数据库和城市机动车网络路段数据库共同组成；

步骤二C1)，城市机动车网络节点数据库构建与初始化；

构建城市机动车网络节点数据库，包含节点编号、节点坐标、子网络节点编号，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通节点类型为城市道路交叉口、城市公共交通站点和城市轨道交通站点的交通节点数据，将提取的交通节点编号、交通节点坐标对应存入城市机动车网络节点数据库中的节点编号、节点坐标中；

将城市机动车网络节点数据库中的节点编号复制并添加字母car后，存入城市机动车网络节点数据库的子网络节点编号中；

步骤二C2)，城市机动车网络路段数据库构建与初始化；

构建城市机动车网络路段数据库，包含路段起点节点编号、路段终点节点编号、子网络路段起点节点编号、子网络路段终点节点编号、路段阻抗，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通路段类型为城市道路的交通路段数据，将提取的交通路段起点交通节点编号、交通路段终点交通节点编号对应存入城市机动车网络路段数据库中的路段起点节点编号、路段终点节点编号中，并在路段阻抗中存入路段对应的机动车阻抗函数；

将城市机动车网络路段数据库中的路段起点节点编号复制并添加字母car后，存入城市机动车网络路段数据库的子网络路段起点节点编号中；将城市机动车网络路段数据库中的路段终点节点编号复制并添加字母car后，存入城市机动车网络路段数据库的子网络路段终点节点编号中；

步骤二D)，城市公交网络数据库构建与初始化，城市公交网络数据库由城市公交网络节点数据库和城市公交网络路段数据库共同组成；

步骤二D1)，城市公交网络节点数据库构建与初始化；

构建城市公交网络节点数据库，包含节点编号、节点坐标、子网络节点编号，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通节点类型为城市公共交通站点的交通节点数据，将提取的交通节点编号、交通节点坐标对应存入城市公交网络节点数据库中的节点编号、节点坐标中；

将城市公交网络节点数据库中的节点编号复制并添加字母bus后，存入城市公交网络节点数据库的子网络节点编号中；

步骤二D2)，城市公交网络路段数据库构建与初始化；

构建城市公交网络路段数据库，包含路段起点节点编号、路段终点节点编号、子网络路段起点节点编号、子网络路段终点节点编号、路段阻抗，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通路段类型为城市公交线路的交通路段数据，将提取的交通路段起点交通节点编号、交通路段终点交通节点编号对应存入城市公交网络路段数据库中的路段起点节点编号、路段终点节点编号中，并在路段阻抗中存入路段对应的公交阻抗函数；

将城市公交网络路段数据库中的路段起点节点编号复制并添加字母bus后，存入城市公交网络路段数据库的子网络路段起点节点编号中；将城市公交网络路段数据库中的路段终点节点编号复制并添加字母bus后，存入城市公交网络路段数据库的子网络路段终点节点编号中；

步骤二E)，城市轨道网络数据库构建与初始化，城市轨道网络数据库由城市轨道网络节点数据库和城市轨道网络路段数据库共同组成；

步骤二E1)，城市轨道网络节点数据库构建与初始化；

构建城市轨道网络节点数据库，包含节点编号、节点坐标、子网络节点编号，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通节点类型为城市轨道交通站点的交通节点数据，将提取的交通节点编号、交通节点坐标对应存入城市轨道网络节点数据库中的节点编号、节点坐标中；

将城市轨道网络节点数据库中的节点编号复制并添加字母metro后，存入城市轨道网络节点数据库的子网络节点编号中；

步骤二E2)，城市轨道网络路段数据库构建与初始化；

构建城市轨道网络路段数据库，包含路段起点节点编号、路段终点节点编号、子网络路段起点节点编号、子网络路段终点节点编号、路段阻抗，并将数据库中置空；

从步骤一城市交通系统数据采集结果中提取交通路段类型为城市轨道线路的交通路段数据，将提取的交通路段起点交通节点编号、交通路段终点交通节点编号对应存入城市轨道网络路段数据库中的路段起点节点编号、路段终点节点编号中，并在路段阻抗中存入路段对应的轨道阻抗函数；

将城市轨道网络路段数据库中的路段起点节点编号复制并添加字母metro后，存入城市轨道网络路段数据库的子网络路段起点节点编号中；将城市轨道网络路段数据库中的路段终点节点编号复制并添加字母metro后，存入城市轨道网络路段数据库的子网络路段终点节点编号中；

步骤三，换乘交通网络构建；

根据步骤二构建与初始化的城市步行网络数据库、城市非机动车网络数据库、城市机动车网络数据库、城市公交网络数据库、城市轨道网络数据库，构建换乘交通网络数据库，换乘交通网络数据库由换乘网络节点数据库和换乘网络虚拟路段数据库共同组成；

步骤三A)，换乘网络节点数据库构建；

构建换乘网络节点数据库，包含节点编号、节点坐标、子网络节点编号，并将数据库中置空；

读取城市步行网络节点数据库、城市非机动车网络节点数据库、城市机动车网络节点数据库、城市公交网络节点数据库、城市轨道网络节点数据库中的所有数据，并将其写入换乘网络节点数据库；

步骤三B)，换乘网络虚拟路段数据库构建；

构建换乘网络虚拟路段数据库，包含子网络路段起点节点编号、子网络路段终点节点编号、路段阻抗，并将数据库中置空；

读取换乘网络节点数据库中的子网络节点编号，对于任意两个换乘网络节点数据库中的子网络节点编号，若其中的数字部分相同，则将这两个子网络节点编号分别存入换乘网络虚拟路段数据库的子网络路段起点节点编号、子网络路段终点节点编号中；随后交换顺序，将这两个子网络节点编号分别存入换乘网络虚拟路段数据库的子网络路段终点节点编号、子网络路段起点节点编号中；

换乘网络虚拟路段数据库的路段阻抗中存入由子网络路段起点节点转换至子网络路段终点节点的换乘阻抗；

步骤四，城市交通一体化分析网络路段数据库构建；

构建城市交通一体化分析网络路段数据库，包含路段起点节点编号、路段终点节点编号、子网络路段起点节点编号、子网络路段终点节点编号、路段阻抗、路段类型、路段流量，并将数据库中置空；

读取步骤二中的城市步行路段数据库、城市非机动车路段数据库、城市机动车路段数据库、城市公交路段数据库、城市轨道路段数据库，读取步骤三中的换乘网络虚拟路段数据库，将上述数据库中的所有信息存入城市交通一体化分析网络路段数据库，并确定城市交通一体化分析网络路段数据库中路段类型的取值：若存入的数据来源于城市步行路段数据库，则在路段类型中存入walk；若存入的数据来源于城市非机动车路段数据库，则在路段类型中存入bic；若存入的数据来源于城市机动车路段数据库，则在路段类型中存入car；若存入的数据来源于城市公交路段数据库，则在路段类型中存入bus；若存入的数据来源于城市轨道路段数据库，则在路段类型中存入metro；若存入的数据来源于换乘网络虚拟路段数据库，则在路段类型中存入trans；

步骤五，交通分配；

采取多路径-容量限制分配方法，对步骤四得到城市交通一体化分析网络路段数据库进行交通分配，并将路段流量分配结果写入城市交通一体化分析网络数据库中的路段流量字段。