【技术实现步骤摘要】
一种公共服务设施可达性计算方法及装置
本专利技术涉及设施
，具体涉及一种公共服务设施可达性计算方法及装置。
技术介绍
城市公共服务设施是城市公共服务的重要空间载体，在城市建设中占有重要地位。对城市公共服务设施的空间优化布局有助于寻找公共服务设施合适的布局区位，实现公平、高效地布局政府公共服务资源。公共服务设施可达性是指公共服务设施借助交通和道路工具被接触和提供服务的难易程度，反映了在城市环境中公共服务设施空间布局的现状。通过优化现状城市环境下的公共服务设施的配置，可以使得公共服务资源被均衡合理地享受，提高公共服务设施的利用率。根据城市环境下日常公共服务设施布局现状计算公共服务设施可达性，是城市建设过程中进行有针对性的公共服务设施精准配置的重要环节。传统的获取城市环境下公共服务设施空间布局现状的方法包括实地走访、问卷调查，这类方式往往需要大量的人力、物力成本，且获取的样本数量有限，得到的结果也较为粗糙。近年来，多源时空数据的出现为城市建设提供了新兴手段。基于兴趣点数据，结合地理信息系统软件对公共服务设施的覆盖率、达标率进行现状分析为城市建设提供了技术支撑。
技术实现思路
技术问题：有鉴于此，本专利技术提供一种公共服务设施可达性计算方法及装置，能够实现对目标区域大规模、高精度的公共服务设施可达性的自动计算，摆脱数据处理的人工依赖；此目标区域既可以是一个城市完整的行政区划范围，也可以是一个城市下某个辖区的范围。考虑到城市规划中公共服务设施经常涉及的覆盖率、达标率的问题，并借助多源时空大数据用兴趣点...
【技术保护点】
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：/n(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；/n(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；/n(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；/n(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；/n(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；/n(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；/n(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。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
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。
2.根据权利要求1所述的一种公共服务设施可达性计算方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的一种公共服务设施可达性计算方法，其特征在于，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可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。
4.根据权利要求1所述的一种公共服务设施可达性计算方法，其特征在于，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：
Aij＝Gauss(Tij)×Wj
式中，Gauss(Tij)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；Tij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；Tmax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；Aij表示第i个建筑物点到第j个兴趣点的可达度；Wj表示第j个兴趣点的权重；Rni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，Hi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，pi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：
Aik＝Gauss(Tik)×Wk
Di＝max(Aik)
式中，Gauss(Tik)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；Tik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；Tmax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；Aik表示第i个建筑物点到第k个公共交通站点的可达度；Wk表示第k个公共交通站点的权重；Di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。
5.根据权利要求4所述的一种公共服务设施可达性计算方法，其特征在于，步骤(6)具体方法如下：
(6-1)将步骤(5)中得到的三个次级指数相乘得到第i个建筑物点的公共服务设施可达性，公式如下：
Ci＝Rni×Hi×Di
式中，Ci表示第i个建筑物点的公共服务设施可达性；Rni表示第i个建筑物点的相对数量指数；Hi表示第i个建筑物点的兴趣点多样性指数；Di表示第i个建筑物点的兴趣点交通可达性指数。
6.一种公共服务设施可达性计算装置，其特征在于，该装置包括如下模块：
公共服务设施可达性计算数据采集与处理模块，用于采集目标区域的基础兴趣点数据、建筑物面数据、城市道路数据，并对数据作相应处理，得到兴趣点数据、建筑物点数据、城市道路的网络数据集；
区域公共服务设施可达性计算模块，用于对建筑物点数据中的单个建筑物点计算公共服务设施可达性，并通过迭代计算目标区域全部建筑物点兴趣点集合的公共服务设施可达性；
技术研发人员：李桦，童宇博，钟秀明，仲腾，叶宇，
申请(专利权)人：南京数城未来信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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