一种基于出行引力模型的交通小区划分方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115858708A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211559356.X(22)申请日2022.12.06(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人曹运仓王备张子健陈奇(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200专利代理师刘静(51)Int.Cl.G06F16/29(2019.01)G08G1/01(2006.01)G06Q10/04(2023.01)G06Q50/26(2012.01)权利要求书3页说明书11页附图6页(54)发明名称一种基于出行引力模型的交通小区划分方法(57)摘要本发明公开了一种基于出行引力模型的交通小区划分方法，具体包括：对地图进行区域拆分，得到最小区域块；提取轨迹数据中的起讫点，构建OD数据集；根据OD数据集，提取出行热点；将出行热点与最小区域块进行匹配，得到区域块的出行热点组；构建基于最小区域块与出行热点组的出行引力模型，根据出行引力模型合并最小区域块，得到交通小区。本发明所提供的交通小区划分方法无需进行人工修正，只依赖于地图数据和轨迹数据，依托ArcGIS平台与栅格化技术，将地图和出行OD对交通小区的影响结合起来考虑，构建基于最小区域块与出行热点组的出行引力模型，形成一种客观、精确的交通小区划分方法，为交通出行特征的分析与预测提供了条件。CN115858708ACN115858708A权利要求书1/3页1.一种基于出行引力模型的交通小区划分方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)基于地图数据对路网进行区域拆分，得到最小区域块；(2)提取出行车辆轨迹数据中的起讫点，构建起讫点OD数据集；(3)将地图栅格化，根据OD数据集，计算每个栅格的出行密度，提取出行热点；(4)将出行热点与最小区域块进行匹配，得到每个最小区域块的出行热点组；(5)构建基于最小区域块与出行热点组的出行引力模型，根据出行引力模型合并最小区域块，得到交通小区。2.根据权利要求1所述的一种基于出行引力模型的交通小区划分方法，其特征在于，步骤(1)中具体包括以下子步骤：(1.1)获取地图数据，所述的地图数据包括道路线、自然障碍物线；(1.2)若存在自然障碍物，则获取自然障碍物的经纬度信息，作为最小区域块的划分边界B1；(1.3)选取地图中的道路线作为最小区域块的划分边界B2；(1.4)最小区域块是由边界网构成的最小封闭区域，将边界B1、B2作为边界网导入ArcGIS，通过ArcGIS平台得到m个最小区域块M。3.根据权利要求1所述的一种基于出行引力模型的交通小区划分方法，其特征在于，步骤(2)中具体包括以下子步骤：(2.1)获取轨迹数据，所述的轨迹数据包括车辆识别代号VIN、获取轨迹数据时的时间time、经度longitude、纬度latitude、车速speed、车辆钥匙状态keystatus；(2.2)对轨迹数据进行过滤，删除有缺失值的轨迹数据和冗余数据，得到正常轨迹数据集；(2.3)对于正常轨迹数据集中的每一条数据，按照车辆识别代号VIN进行分组，并将同一组内的数据按照时间time从早到晚的顺序排序；(2.4)根据车辆钥匙状态keystatus判断其是否为起讫点，构建OD数据集A＝{A1,A2,A3,...,AN}，其中第i条OD数据Ai包括经度longitude与纬度latitude。4.根据权利要求3所述的一种基于出行引力模型的交通小区划分方法，其特征在于，步骤(2.4)中，假设车辆在行车过程中车辆钥匙不会出现关闭状态，则起讫点判断方法为：1)若轨迹数据为该组数据第一个车辆钥匙状态为开启，且车速不为0的点，则判断为起点；2)若轨迹数据的车辆钥匙状态由关闭或点火变为开启，且车速不再为0，则判断为起点；3)若轨迹数据为该组数据最后一个车辆钥匙状态为关闭，且车速为0的点，则判断为讫点；4)若轨迹数据的车辆钥匙状态由开启变为关闭，且车速变为0，则判断为讫点。5)若相邻两条轨迹数据之间的采集时间间隔超过设定的采样时间阈值，说明存在轨迹数据丢失问题，依据经验设定一个速度阈值，将车辆所在区域的平均速度或者车辆在这个时间间隔内的平均速度与速度阈值比较，若平均速度大于速度阈值，则车辆在此时间间隔内没有停留；若平均速度小于或等于速度阈值，则车辆在此时间间隔内有停留，前一条轨迹数据判断为讫点，后一条轨迹数据为新的起点。2CN115858708A权利要求书2/3页5.根据权利要求4所述的一种基于出行引力模型的交通小区划分方法，其特征在于，根据相邻两条轨迹数据，计算车辆在这个时间间隔内的平均速度，计算方法为：C＝sina1*sina2*cos(o1‑o2)+cosa1*cosa2其中，o1表示前一个轨迹数