路网模型创建方法及装置与流程

本发明涉及城市交通规划中模型构建技术领域，具体而言，涉及一种路网模型创建方法及装置。

背景技术：

城市交通规划是城市建设和管理的基本依据。随着社会的发展，城市交通规划更趋向定量化、理性技术化、综合化。交通模型作为城市交通规划的关键，是支撑交通决策理性化、定量化的重要手段。利用arcgis平台整合各类交通数据，借助交通规划软件构建宏观、中观、微观仿真模型平台可以对交通设施方案、交通组织与管理方案进行定量的评估，真实全面地反应一个城市的交通状况，供规划设计者、方案决策者、交通管理者进行不同方案的比选决策，从而为政府决策提供核心依据和重要支撑。

构建和维护城市交通模型数据库是搭建交通模型的基础性工作，其工作量大，维护周期长。一般而言，在实际工作中，城市相关主管部门的基础道路网络数据无法直接用于交通专业规划软件以进行宏观、中观、微观模型构建，往往需要对每一数据源进行处理，从而导致建模效率不高的情况。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种路网模型创建方法及装置，其能够批量操作，提高效率，并且具有逻辑清晰、普适性高等特点。

本发明较佳实施例提供一种路网模型创建方法，所述方法包括：

将获得的原始路网数据的格式转换为第一格式，并选取投影坐标；

以所述投影坐标作为基准，对格式转换后的路网数据进行拓扑规则检查、新建字段及赋值处理；

根据处理后的路网数据生成点层数据，及对点层数据进行新建字段及赋值处理；

将处理后得到的路网数据及点层数据进行空间关联分析处理，以通过空间关联分析处理后的路网数据及点层数据建立路网模型。

在本发明较佳实施例中，所述对格式转换后的路网数据进行拓扑规则检查的步骤包括：

根据所述投影坐标建立坐标系；

在所述坐标系下根据所述格式转换后的路网数据创建新的拓扑；

通过设定的拓扑规则对建立的拓扑进行拓扑规则检测得到检测结果，其中，检测结果包括道路是否有重叠、道路是否自相交、道路是否连接、道路是否打断；

根据检测结果对所述格式转换后的路网数据进行修正。

在本发明较佳实施例中，所述对格式转换后的路网数据进行新建字段及赋值处理的步骤包括：

针对路网数据中每一路段新建与该路段对应的字段，其中，所述字段包括路段编号字段；

对新建字段中的部分字段进行赋值处理。

在本发明较佳实施例中，所述根据处理后的路网数据生成点层数据，及对点层数据进行新建字段及赋值处理的步骤包括：

利用处理后的路网数据生成点层数据；

针对点层数据，新建点层数据所需字段，其中，点层数据所需字段包括点编号字段、是否是质心字段、点位置坐标字段及描述字段；

根据点层数据字段中点位置坐标字段删除重复点；

按照设定的规则对点编号字段、是否是质心字段及描述字段进行赋值。

在本发明较佳实施例中，所述将处理后得到的路网数据及点层数据进行空间关联分析处理，以通过空间关联分析处理后的路网数据及点层数据建立路网模型的步骤包括：

将路网数据及点层数据进行空间关联分析处理；

根据处理后的路网数据及点层数据生成第二格式的路网数据及点层数据并保存；

将第二格式的路网数据及点层数据导入emme，通过字段逐一匹配，以构建路网模型。

在本发明较佳实施例中，所述将路网数据及点层数据进行空间关联分析处理的步骤包括：

根据所述路网数据生成临时起点层及临时终点层；

将相同路段编号字段下空间连接后的临时起点层的点编号字段的值赋值给该路段的路段起点字段，将相同路段编号字段下空间连接后的临时终点层的点编号字段的值赋值给该路段的路段终点字段，以实现所述路网数据与点层数据的空间关联。

本发明较佳实施例还提供一种路网模型创建装置，所述装置包括：

格式转换模块，用于将获得的原始路网数据的格式转换为第一格式，并选取投影坐标；

路网数据处理模块，用于以所述投影坐标作为基准，对格式转换后的路网数据进行拓扑规则检查、新建字段及赋值处理；

点层数据处理模块，用于根据处理后的路网数据生成点层数据，及对点层数据进行新建字段及赋值处理；

空间关联模块，用于将处理后得到的路网数据及点层数据进行空间关联分析处理，以通过空间关联分析处理后的路网数据及点层数据建立路网模型。

在本发明较佳实施例中，所述路网数据处理模块对格式转换后的路网数据进行新建字段及赋值处理的方式包括：

针对路网数据中每一路段新建与该路段对应的字段，其中，所述字段包括路段编号字段；

对新建字段中的部分字段进行赋值处理。

在本发明较佳实施例中，所述点层数据处理模块根据处理后的路网数据生成点层数据，及对点层数据进行新建字段及赋值处理的方式包括：

利用处理后的路网数据生成点层数据；

针对点层数据，新建点层数据所需字段，其中，点层数据所需字段包括点编号字段、是否是质心字段、点位置坐标字段及描述字段；

根据点层数据字段中点位置坐标字段删除重复点；

按照设定的规则对点编号字段、是否是质心字段及描述字段进行赋值。

在本发明较佳实施例中，所述空间关联模块将处理后得到的路网数据及点层数据进行空间关联分析处理，以通过空间关联分析处理后的路网数据及点层数据建立路网模型的方式包括：

将路网数据及点层数据进行空间关联分析处理；

根据处理后的路网数据及点层数据生成第二格式的路网数据及点层数据并保存；

将第二格式的路网数据及点层数据导入emme，通过字段逐一匹配，以构建路网模型。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明较佳实施例提供一种路网模型创建方法及装置。在获得原始路网数据后，将原始路网数据进行格式转换，选取合适的投影坐标，以得到第一格式的路网数据。以所述投影坐标为基准，对第一格式的路网数据进行拓扑规则检查、新建字段及赋值处理。通过经上述处理后得到的路网数据得到点层数据，并对点层数据进行新建字段及赋值处理。将处理后得到的路网数据及点层数据进行空间关联分析处理，进而根据空间关联分析处理后的路网数据及点层数据建立路网模型。所述方法具有通用性强、可减少工作量、提高建模效率等特点。

为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的计算设备的方框示意图。

图2是本发明较佳实施例提供的模型创建方法的流程示意图。

图3是图2中步骤s120包括的子步骤的流程示意图之一。

图4是图2中步骤s120包括的子步骤的流程示意图之二。

图5是图2中步骤s130包括的子步骤的流程示意图。

图6是图2中步骤s140包括的子步骤的流程示意图。

图7是图6中在子步骤s141包括的子步骤的流程示意图。

图8是本发明较佳实施例提供的模型创建装置的方框示意图。

图标：100-计算设备；110-存储器；120-存储控制器；130-处理器；200-路网模型创建装置；210-格式转换模块；220-路网数据处理模块；230-点层数据处理模块；240-空间关联模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，图1是本发明较佳实施例提供的计算设备100的方框示意图。在本发明实施例中，所述计算设备100可以是，但不限于，台式电脑、平板电脑、服务器等。所述计算设备100包括：存储器110、存储控制器120、处理器130以及路网模型创建装置200。

所述存储器110、存储控制器120及处理器130各元件之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器110中可以存储有autocad、arcgis、emme及路网模型创建装置200，所述路网模型创建装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器110中的软件功能模块。所述处理器130通过运行存储在存储器110内的软件程序以及模块，如本发明实施例中的路网模型创建装置200，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本发明实施例中的模型创建方法。

在本实施例中，所述计算设备100通过arcgis对原始路网数据进行处理，将处理后得到的数据导入emme中，从而完成路网模型创建。

其中，所述存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。其中，存储器110用于存储程序，所述处理器130在接收到执行指令后，执行所述程序。所述处理器130以及其他可能的组件对存储器110的访问可在所述存储控制器120的控制下进行。

所述处理器130能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器130可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等。还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，计算设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参照图2，图2是本发明较佳实施例提供的模型创建方法的流程示意图。所述方法应用于所述计算设备100。下面对模型创建方法的具体流程进行详细阐述。

步骤s110，将获得的原始路网数据的格式转换为第一格式，并选取投影坐标。

在本实施例中，由于原始路网数据为dwg格式数据、shapefile矢量格式数据等不能直接用于建模(比如，不能直接用于emme建模)，因此需要将原始路网数据进行格式转换及在转换中选取合适的投影坐标，得到第一格式的路网数据，以进行后续处理，从而完成路网模型创建。其中，投影坐标是根据城市的地理位置进行选择。

具体地，在利用arcgis进行格式转换时，可以将原始路网数据转换为基于arcgis的geodatabase数据库格式数据。

步骤s120，以所述投影坐标作为基准，对格式转换后的路网数据进行拓扑规则检查、新建字段及赋值处理。

下面介绍如何对格式转换后的路网数据进行拓扑规则检查。

请参照图3，图3是图2中步骤s120包括的子步骤的流程示意图之一。所述步骤s120可以包括子步骤s1211、子步骤s1212、子步骤s1213及子步骤s1214。

子步骤s1211，根据所述投影坐标建立坐标系。

子步骤s1212，在所述坐标系下根据所述格式转换后的路网数据创建新的拓扑。

在本实施例中，在arcgis中新建与所述投影坐标相同的坐标系的featuredataset数据集，及将格式转换后的路网数据导入所述featuredataset数据集中，并创建的拓扑。

子步骤s1213，通过设定的拓扑规则对建立的拓扑进行拓扑规则检测得到检测结果。

由于路网的数据结构比较复杂，地物之间又存在很多拓扑关系，如果不进行规则检测就进行后续处理的话，很可能产生错误的分析结果，比如，若相交道路路段在交点处不打断，则在该交叉口处无法完成转向操作。因此，需要对转换后的路网数据进行拓扑规则检测。

在本实施例中，可以根据具体项目的情况设定基本拓扑规则，并根据所述拓扑规则对创建的拓扑进行拓扑规则检测，从而判断是否有重合的道路、是否有自相交的道路、是否有未连接上的道路、是否有未打断的道路等。在进行拓扑规则检测后，得到检测结果，其中，检测结果包括道路是否有重叠、道路是否自相交、道路是否连接、道路是否打断等。

子步骤s1214，根据检测结果对所述格式转换后的路网数据进行修正。

比如，根据检测结果中的道路是否打断对格式转换后的路网数据进行修正的方式可以是：参照实际道路网络情况对道路网络进行打断，以使打断后的道路网络与实际道路网络情况符合。

下面介绍如何对格式转换后的路网数据进行新建字段及赋值处理。

请参照图4，图4是图2中步骤s120包括的子步骤的流程示意图之二。所述步骤s120可以包括子步骤s1231及子步骤s1232。

子步骤s1231，针对路网数据中每一路段新建与该路段对应的字段，其中，所述字段包括路段编号字段。

根据创建模型的需求，可以新建路段编号lid字段、路段起点i字段、路段终点j字段、起点位置坐标ix字段及iy字段、终点位置坐标jx字段及jy字段、长度len字段、方向direction字段、车道数lanes字段、类型type字段、模式mode字段、延误函数vdf字段等。其中：lid、i、j、direction、lanes、type、vdf是长整型字段，len是浮点型字段，mode是文本型字段，ix、iy、jx、jy是双精度字段。

子步骤s1232，对新建字段中的部分字段进行赋值处理。

在本实施例中，由于在投影坐标系合适时，长度len字段的值与实际道路长度一致，因此对长度len字段可直接进行赋值计算。lid字段可以利用系统字段fid加一个合理的常数即可。direction、lanes、type、vdf、mode字段根据实际道路情况以及emme中特殊要求进行赋值。

在本实施例中，还可以对ix、iy、jx、jy直接进行赋值。

步骤s130，根据处理后的路网数据生成点层数据，及对点层数据进行新建字段及赋值处理。

请参照图5，图5是图2中步骤s130包括的子步骤的流程示意图。所述步骤s130可以包括子步骤s131、子步骤s132、子步骤s133及子步骤s134。

子步骤s131，利用处理后的路网数据生成点层数据。

子步骤s132，针对点层数据，新建点层数据所需字段。

在实施例中，可以利用arcgis根据经上述处理后得到的路网数据生成点层数据。对于生成的点层数据，进行新建点层数据所需字段。其中，点层数据所需字段可以包括点编号pid字段、是否是质心boolean字段、点位置坐标x、y字段及描述description字段。其中，pid、boolean是长整型字段，x、y是双精度字段，description是文本型字段。

子步骤s133，根据点层数据字段中点位置坐标字段删除重复点。

在本实施例中，完成点层数据的字段新建后，可以基于新建的字段计算点位置的x、y坐标，从而将坐标相同的点进行剔除，以达到删除重复点的目的。

子步骤s134，按照设定的规则对点编号字段、是否是质心字段及描述字段进行赋值。

在本实施例中，对于质心点，boolean字段赋值为1；非质心点，boolean字段赋值为0。点编号pid字段的值唯一，可以从1开始对点编号pid字段赋值，具体地，若为质心点，则从1开始往后连续编号；若为非质心点，则从最大质心点编号值之后开始编号。比如，有四个点a、b、c、d，其中，a、b为质心点，c、d为非质心点。那么a点的点编号pid字段可赋值为1，b点的pid字段可赋值为2，c点的点编号pid字段可赋值为5，d点的点编号pid字段可赋值为6。描述description字段可以根据不同模型要求，进行自定义赋值。描述description字段可以是字母符号，用于区分公交站点、轨道站点、一般道路节点等。

步骤s140，将处理后得到的路网数据及点层数据进行空间关联分析处理，以通过空间关联分析处理后的路网数据及点层数据建立路网模型。

请参照图6，图6是图2中步骤s140包括的子步骤的流程示意图。所述步骤s140可以包括子步骤s141、子步骤s142及子步骤s143。

子步骤s141，将路网数据及点层数据进行空间关联分析处理。

请参照图7，图7是图6中子步骤s141包括的子步骤的流程示意图。所述子步骤s141可以包括子步骤s1411及子步骤s1412。

子步骤s1411，根据所述路网数据生成临时起点层及临时终点层。

子步骤s1412，将相同路段编号字段下空间连接后的临时起点层的点编号字段的值赋值给该路段的路段起点字段，将相同路段编号字段下空间连接后的临时终点层的点编号字段的值赋值给该路段的路段终点字段，以实现所述路网数据与点层数据的空间关联。

在本实施例中，可以利用arcgis根据处理后的路网数据依次得到临时起点层及临时终点层。进而将临时起点层、临时终点层及经过处理后的点层数据进行空间连接，以实现所述路网数据与点层数据的空间关联。

具体地，可以采用对路网数据中的路段起点i字段、路段终点j赋值的方式。将路段起点i赋值为相同路段编号lid下的空间连接后的临时起点层的点编号pid字段的值，将路段终点j赋值为相同路段编号lid下的空间连接后的临时终点层的点编号pid字段的值。也就是说，选择路网数据中路段编号lid字段及临时起点层生成的表中的路段编号lid字段作为连接关键字段，进而将空间连接后的点编号pid字段的值赋给路段起点i字段；选择路网数据中路段编号lid字段及临时终点层生成的表中的路段编号lid字段作为连接关键字段，进而将空间连接后的点编号pid字段的值赋给路段终点j字段。

子步骤s142，根据处理后的路网数据及点层数据生成第二格式的路网数据及点层数据并保存。

在本实施例中，将原始路网数据进行处理得到关联的路网数据及点层数据后，通过该数据生成第二格式的路网数据及点层数据，以便于直接利用，从而完成路网模型创建。

子步骤s143，将第二格式的路网数据及点层数据导入emme，通过字段逐一匹配，以构建路网模型。

在本实施例的实施方式中，由于利用emme建模，因此所述第二格式为shapefile格式。将上述格式的路网数据、点层数据导入emme，通过将数据中的字段进行一一匹配，以构建路网模型。由此，将原始路网数据处理为可以直接用于建模的数据，提高了建模的速度，并且可批量操作、普适性高。

请参照图8，图8是本发明较佳实施例提供的路网模型创建装置200的方框示意图。所述路网模型创建装置200包括格式转换模块210、路网数据处理模块220、点层数据处理模块230及空间关联模块240。

格式转换模块210，用于将获得的原始路网数据的格式转换为第一格式，并选取投影坐标。

在本实施例中，所述格式转换模块210用于执行图2中的步骤s110，关于所述格式转换模块210的具体描述可以参照图2中步骤s110的详细描述。

路网数据处理模块220，用于以所述投影坐标作为基准，对格式转换后的路网数据进行拓扑规则检查、新建字段及赋值处理。

所述路网数据处理模块220对格式转换后的路网数据进行新建字段及赋值处理的方式包括：

针对路网数据中每一路段新建与该路段对应的字段，其中，所述字段包括路段编号字段；

对新建字段中的部分字段进行赋值处理。

在本实施例中，所述路网数据处理模块220用于执行图2中的步骤s120，关于所述路网数据处理模块220的具体描述可以参照图2中步骤s120的详细描述。

点层数据处理模块230，用于根据处理后的路网数据生成点层数据，及对点层数据进行新建字段及赋值处理。

所述点层数据处理模块230根据处理后的路网数据生成点层数据，及对点层数据进行新建字段及赋值处理的方式包括：

利用处理后的路网数据生成点层数据；

针对点层数据，新建点层数据所需字段，其中，点层数据所需字段包括点编号字段、是否是质心字段、点位置坐标字段及描述字段；

根据点层数据字段中点位置坐标字段删除重复点；

按照设定的规则对点编号字段、是否是质心字段及描述字段进行赋值。

在本实施例中，所述点层数据处理模块230用于执行图2中的步骤s130，关于所述点层数据处理模块230的具体描述可以参照图2中步骤s130的详细描述。

空间关联模块240，用于将处理后得到的路网数据及点层数据进行空间关联分析处理，以通过空间关联分析处理后的路网数据及点层数据建立路网模型。

所述空间关联模块240将处理后得到的路网数据及点层数据进行空间关联分析处理，以通过空间关联分析处理后的路网数据及点层数据建立路网模型的方式包括：

将路网数据及点层数据进行空间关联分析处理；

根据处理后的路网数据及点层数据生成第二格式的路网数据及点层数据并保存；

将第二格式的路网数据及点层数据导入emme，通过字段逐一匹配，以构建路网模型。

在本实施例中，所述空间关联模块240用于执行图2中的步骤s140，关于所述空间关联模块240的具体描述可以参照图2中步骤s140的详细描述。

综上所述，本发明提供一种路网模型创建方法及装置。在获得原始路网数据后，将原始路网数据进行格式转换，选取投影坐标，以得到第一格式的路网数据。以所述投影坐标为基准，对第一格式的路网数据进行拓扑规则检查、新建字段及赋值处理。通过经上述处理后得到的路网数据得到点层数据，并对点层数据进行新建字段及赋值处理。将处理后的路网数据及点层数据进行空间关联分析处理，进而根据通过空间关联分析处理后的路网数据及点层数据建立路网模型。所述方法具有通用性强、可减少工作量、提高建模效率等特点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。