【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及交通控制，尤其涉及一种基于持续同调的城市空间结构与交通拥堵关系度量方法。
技术介绍
1、目前，随着城市空间的不断发展，人们的出行需求也日益增加，导致城市交通拥堵问题日趋严重。合理认识城市空间结构与交通拥堵的关系是解决交通拥堵问题的关键。
2、对城市空间结构与交通拥堵的关系度量进行评价时，也主要有两种评价方法，分别是关系可靠性评价和关系空间分布评价。关系可靠性评估主要采用模型拟合度检验和显著性检验等方法来评估城市空间结构对交通拥堵解释的可靠程度。这种评估方法局限于当前研究区域，仅能对单一特征进行检验，因此在分析结果的泛化和迁移性方面存在局限性。关系空间分布评估则主要通过对影响因素系数的可视化来展示空间关系的非平稳性特征，并结合地理含义进行解读。这种方法在展示空间关系方面具有一定优势，但这种方法主要关注单一特征的可视化分析，忽略了交通系统中多个要素之间相互作用的复杂性。此外，现有方法缺乏对这些相互作用进行定量分析的能力，无法全面捕捉交通流的空间分布特征。
3、可见，亟需一种可解释性和适应性高的基于持续同调的城市空间结构与交通拥堵关系度量方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于持续同调的城市空间结构与交通拥堵关系度量方法，至少部分解决现有技术中存在可解释性和适应性较差的问题。
2、本专利技术实施例提供了一种基于持续同调的城市空间结构与交通拥堵关系度量方法，包括：
3、步骤1，将目标地区的目标数据与
4、步骤2，将城市空间结构特征和交通拥堵特征代入多尺度地理加权回归模型中进行回归分析，生成分析结果；
5、步骤3，根据分析结果和持续同调方法度量城市空间结构与交通拥堵之间的关系。
6、根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述步骤1具体包括：
7、步骤1.1，对路网进行拓扑检查和矢量化，将双线的道路处理为单线，据此确定缓冲区半径，生成路网的缓冲区作为研究单元，将目标数据中的poi数据进行数据清洗后与研究单元匹配，以及，结合路网几何结构、拓扑信息和车辆速度约束，采用预设的地图匹配算法将目标数据中的车辆轨迹与研究单元进行匹配；
8、步骤1.2，根据与研究单元匹配后的目标数据分别提取城市结构特征的物理属性和社会属性，形成城市空间结构特征；
9、步骤1.3，计算研究单元中每条道路的平均拥堵指数，形成交通拥堵特征。
10、根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述步骤2具体包括：
11、将城市空间结构特征作为自变量x，平均拥堵指数作为因变量y代入到多尺度地理加权回归模型中对城市空间结构特征和交通拥堵特征进行多尺度地理加权回归分析，生成分析结果。
12、根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述多尺度地理加权回归模型的表达式为
13、；
14、其中，是第个观测点的因变量，是第个观测点的第个自变量，是第个观测位置的空间坐标，是在位置处的截距项， 是在位置处自变量的回归系数，依赖于空间坐标，是误差项；
15、；
16、其中，是第个自变量的空间带宽参数，是位置和位置之间的空间权重，基于第个自变量的空间带宽参数计算得出，是第个位置的第个自变量值，是第个位置的因变量值。
17、根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述步骤3具体包括：
18、步骤3.1，提取分析结果中的自变量回归系数作为每条道路的高维坐标，针对这组点云数据构建vr复形；
19、步骤3.2，根据vr复形绘制不同维度的拓扑特征持续图，据此计算所有二维特征的持续时间；
20、步骤3.3，将二维特征按持续时间降序排序，从上到下选择预设数量的二维特征，提取出每个二维特征对应的道路组，并输出每个道路组对应的空间分布结果。
21、本专利技术实施例中的基于持续同调的城市空间结构与交通拥堵关系度量方案，包括：步骤1，将目标地区的目标数据与路网匹配，并识别城市空间结构特征与交通拥堵特征；步骤2，将城市空间结构特征和交通拥堵特征代入多尺度地理加权回归模型中进行回归分析，生成分析结果；步骤3，根据分析结果和持续同调方法度量城市空间结构与交通拥堵之间的关系。
22、本专利技术实施例的有益效果为：通过本专利技术的方案，考虑现实环境中多个城市空间结构特征会相互作用共同导致交通拥堵和城市空间结构的耦合性和拓扑性质，利用多尺度地理加权回归计算了的多个城市空间结构特征与交通拥堵之间的关系，并创新性地应用持续同调的方法来度量城市空间结构特征与交通拥堵特征之间的关系，发展了一种基于持续同调的城市空间结构与交通拥堵关系度量方法，具有更强的现实性和可解释性。
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1.一种基于持续同调的城市空间结构与交通拥堵关系度量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多尺度地理加权回归模型的表达式为
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于持续同调的城市空间结构与交通拥堵关系度量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：石岩，刘海嫣，汤仲安，李明辉，王达，刘宝举，邓敏，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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