【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交通系统拓扑建模相关，更具体地，涉及一种交通系统地理布局提取方法及其系统。
技术介绍
1、交通系统地理布局数据指的是交通系统的基础物理结构和构成要素的详细信息。这些数据包括交通线路的地理位置、站点的位置和属性、线路的数量和类型等。
2、以铁路系统为例，铁路系统地理布局数据为铁路系统的实体存在提供了静态的、物理维度的描述，是构建任何铁路网络模型的基础。通常，国外学者从开放获取的地图中下载铁路系统地理布局数据，如开放街道地图open street map。open street map是一个开源的项目，包含世界各地街道、铁路、河流、林地、建筑物等详细信息。open street map的数据是由志愿者使用全球定位系统设备、航空摄影、其他免费来源或者直接在网站上编辑地图来收集的，被广泛应用于多个领域。但是，由于open street map是由志愿者维护的，不同国家或者地区的数据分辨率以及准确度并不相同。除了使用类似于open street map的开源数据外，还有学者通过列车时刻表信息获取铁路系统地理布局数据。然而，基于列车时刻表利用space-of-stops方法得到的铁路系统地理布局数据会有大量冗余的铁路段。
3、综上，提供一种精确的交通系统地理布局提取方法是是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种交通系统地理布局提取方法及其系统，其目的在于提高交通系统地理布局数据的准确度。
2、
3、步骤s1：构建初始网络g1，所述初始网络的节点为交通系统的停靠站点，若至少存在一趟交通工具的运行路线连续停靠两个站点，则连续停靠的两个站点之间在所述初始网络中被一条边连接；
4、步骤s2：移除所述初始网络的冗余边，得到交通系统地理布局；
5、所述移除所述初始网络的冗余边，包括：
6、步骤s21：移除所述初始网络g1中所有的第一类边，得到优化后的网络g2；所述第一类边所满足的条件包括：
7、条件一、所述第一类边被移除后不改变网络的连通性；
8、条件二、所述第一类边的两端的站点不是相对邻域关系；其中，若分别以两个站点为圆心、以对应两个站点之间的距离为半径的两个圆在其相交区域内不包含任何其他站点，则对应两个站点为相对邻域关系；
9、条件三、至少存在一趟交通工具的运行路线会在所述第一类边的两端站点以及两端站点之间的若干中间站停靠，且这趟交通工具在所述第一类边的两端站点之间的出行时间不超过时间阈值，所述时间阈值小于或等于这趟交通工具沿所述第一类边的理论行驶时间的γ倍，γ为经过所述第一类边的所有交通工具的最快速度和最慢速度的比率。
10、可选地，所述移除所述初始网络的冗余边，还包括：
11、步骤s22：移除网络g2中所有的第二类边，得到优化后的网络g3；所述第二类边所满足的条件包括：
12、条件四、去掉所述第二类边之后，所有连续停靠第二类边两端站点的交通工具在所述第二类边两端站点之间新的最短路径上的任何中间站都不会停靠；
13、条件五、去掉所述第二类边之后，所述第二类边两端站点之间新的最短路径的长度不超过长度阈值，所述长度阈值小于或等于所有途径新的最短路径的交通工具的最大运行距离的最小值，所述最大运行距离为交通工具在新的最短路径两端站点之间的出行时间与对应交通工具的最高速度的乘积。
14、可选地，在步骤s1中，所述构建初始网络，包括：
15、收集交通系统站点数据、交通工具时刻表数据以及交通工具类型数据，基于所收集的数据构建所述初始网络。
16、可选地，所述交通系统站点数据包括：站点编号、站点名称、站点经度、站点纬度；
17、所述交通工具时刻表数据包括：交通工具编号、交通工具名称、交通工具停靠站点集、交通工具在每个停靠站点的出发时间集、交通工具在每个停靠站点的到达时间集；
18、所述交通工具类型数据包括：交通工具编号、交通工具名称。
19、可选地，在步骤s21中，移除第一类边之前，先构建n*n维相对邻域矩阵，n为站点的数量，所述矩阵中第i行第j列的元素表示第i站点和第j站点是否为相对邻域关系。
20、可选地，所述交通系统为铁路系统，所述交通工具为列车。
21、本专利技术还提供了一种交通系统地理布局提取系统，其包括：
22、初始网络构建单元，用于构建初始网络g1，所述初始网络的节点为交通系统的停靠站点，若至少存在一趟交通工具的运行路线连续停靠两个站点，则连续停靠的两个站点之间在所述初始网络中被一条边连接；
23、提取单元，用于移除所述初始网络的冗余边，得到交通系统地理布局；所述提取单元包含第一移除子单元，或，同时包含第一移除子单元和第二移除子单元；
24、所述第一移除子单元用于移除所述初始网络g1中所有的第一类边，得到优化后的网络g2；所述第一类边所满足的条件包括：
25、条件一、所述第一类边被移除后不改变网络的连通性；
26、条件二、所述第一类边的两端的站点不是相对邻域关系；其中，若分别以两个站点为圆心、以对应两个站点之间的距离为半径的两个圆在其相交区域内不包含任何其他站点，则对应两个站点为相对邻域关系；
27、条件三、至少存在一趟交通工具的运行路线会在所述第一类边的两端站点以及两端站点之间的若干中间站停靠，且这趟交通工具在所述第一类边的两端站点之间的出行时间不超过时间阈值，所述时间阈值小于或等于这趟交通工具沿所述第一类边的理论行驶时间的γ倍，γ为经过所述第一类边的所有交通工具的最快速度和最慢速度的比率；
28、所述第二移除子单元用于移除网络g2中所有的第二类边，得到优化后的网络g3；所述第二类边所满足的条件包括：
29、条件四、去掉所述第二类边之后，所有连续停靠第二类边两端站点的交通工具在所述第二类边两端站点之间新的最短路径上的任何中间站都不会停靠；
30、条件五、去掉所述第二类边之后，所述第二类边两端站点之间新的最短路径的长度不超过长度阈值，所述长度阈值小于或等于所有途径新的最短路径的交通工具的最大运行距离的最小值，所述最大运行距离为交通工具在新的最短路径两端站点之间的出行时间与对应交通工具的最高速度的乘积。
31、本专利技术还提供了电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的方法的步骤。
32、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的方法的步骤。
33、本专利技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被处理器执行时实现如上任一项所述的方法的步骤。
<本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种交通系统地理布局提取方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的交通系统地理布局提取方法，其特征在于，所述移除所述初始网络的冗余边，还包括：
3.如权利要求1所述的交通系统地理布局提取方法，其特征在于，在步骤S1中，所述构建初始网络，包括：
4.如权利要求3所述的铁路系统地理布局提取方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的交通系统地理布局提取方法，其特征在于，在步骤S21中，移除第一类边之前，先构建N*N维相对邻域矩阵，N为站点的数量，所述矩阵中第i行第j列的元素表示第i站点和第j站点是否为相对邻域关系。
6.如权利要求1至5任一项所述的交通系统地理布局提取方法，其特征在于，所述交通系统为铁路系统，所述交通工具为列车。
7.一种交通系统地理布局提取系统，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种交通系统地理布局提取方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的交通系统地理布局提取方法，其特征在于，所述移除所述初始网络的冗余边，还包括：
3.如权利要求1所述的交通系统地理布局提取方法，其特征在于，在步骤s1中，所述构建初始网络，包括：
4.如权利要求3所述的铁路系统地理布局提取方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的交通系统地理布局提取方法，其特征在于，在步骤s21中，移除第一类边之前，先构建n*n维相对邻域矩阵，n为站点的数量，所述矩阵中第i行第j列的元素表示第i站点和第j站点是否为相对邻域关系。
6.如权利要求1至5任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳敏，杨梦兰，程泽楷，章惠，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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