CN109190940A - 考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，包括以下步骤：1)在ArcGIS软件中将路网图层进行简化处理获得基础线路图；2)根据公路路网与区域边界的交点位置建立边界控制交通调查点；3)在边界控制交通调查点分布的基础上，对区域内部公路按照规定的距离增设新的调查点，实现增密处理；4)结合规划布点位置与现有布点位置，对规划布点进行去重处理，去除位于已有站点一定距离范围内的规划布点；5)基于地理信息***软件生成规划布点的地理信息和道路信息，确定布点的具***置并结合实际情况调整。所述方法在区域边界控制的基础上使整体站点覆盖率达到较高水平，并能够获取全面的交通量数据。
Description
技术领域
本发明涉及普通公路交通参数数据获取领域，具体涉及一种考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法。
背景技术
随着交通基础建设力度的不断加大，我国普通公路网络建设工作日益完善。随着普通公路网络覆盖范围的扩大，对庞大而复杂的普通公路***的交通管理与控制也愈加重要。为了全面了解和把控普通公路交通运行情况，全国各省份都会在各自的管辖范围内开展普通公路交通情况调查工作。
然而，目前从交调工作实践层面上看，我国普通公路交通情况调查工作存在诸多问题，比如：技术手段落后，数据采集可靠性和准确性较低——普通公路网络中分布的自动化调查站点数量极少且分布不均，普通公路交调工作在基层开展时主要依靠道路养护人员进行，不仅耗费大量人力物力，并且采集的数据可靠性和准确性较低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，利用ArcGIS软件与图论知识，以区域边界控制为基础，首先给出了边界布点的具体方案，在此基础上，结合实际交调需求，规划其他布点位置，提出了一种考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，可用于对普通公路的交通调查站点进行布设以及交通量数据的获取，以克服传统普通公路交通情况调查的理论基础缺乏、数据无法统筹考虑等问题。
本发明的目的可以通过如下技术方案实现：
一种考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，所述方法包括以下步骤：
1)在ArcGIS软件中将路网图层进行简化处理获得基础线路图；
2)根据公路路网与区域边界的交点位置建立边界控制交通调查点；
3)在边界控制交通调查点分布的基础上，对区域内部公路按照规定的距离增设新的调查点，实现增密处理；
4)结合规划布点位置与现有布点位置，对规划布点进行去重处理，去除位于已有站点一定距离范围内的规划布点；
5)基于地理信息***软件生成规划布点的地理信息和道路信息，确定布点的具***置并结合实际情况调整。
进一步地，所述步骤1)中，将路网图层进行简化处理指将路网中分为两个走向的同一条道路简化为一条线路，将整体路网并行边简化为一条边，并保留原有两条线路的信息；
所述线路信息包括路段编码、路线走向、路线技术等级、行政等级和起止桩号等，此处只对路线走向进行修改；
简化处理之后的路线能够根据需要将路段编码相同的道路进行合并处理，方便后续布点操作。
进一步地，所述步骤2)中，公路路网与区域边界的交点选取依靠ArcGIS软件中的“相交”操作进行，公路路网与区域边界的交点位置信息包括相交的边界和路线的信息，分为边界等级(省边界或市边界)、边界划分的地区名称、路线编码、路线名称、路线行政等级、路线技术等级和路线管养单位七类。
进一步地，在步骤3)中，所述边界控制交通调查点的控制范围使用ArcGIS软件中的缓冲区工具确定，位于缓冲区内的道路即视为位于观测范围内，区域内部交通调查点布设时需要保证区域内部交通调查点观测范围尽量减少与其边界控制交通调查点观测范围的相交部分，各个调查点之间需要有一定的距离，具体距离标定时使用ArcGIS软件测量工具，按照转换关系将图层中展现的尺寸与实际尺寸相匹配。
进一步地，所述各个调查点之间的距离设定为40Km，包括边界控制交通调查点和区域内部交通调查点。
进一步地，步骤4)中所述规划布点位置包括步骤2)布设的边界控制交通调查点和步骤3)布设的区域内部交通调查点，在对规划布点进行去重处理时，先要根据地理位置信息在现有路网中绘制现有布点位置，然后结合布点距离选取一定距离作为去重范围，对去重范围内的规划布点进行去除。
进一步地，所述去重范围选取的距离为5Km，且该距离的取值范围能够结合地区情况自行拟定。
进一步地，步骤5)中所述规划布点的地理信息包括规划布点位于GIS***中的坐标信息和根据坐标信息在实际地图中的附近地点，道路信息包括规划布点所在的道路的路线编码、路线名称、路线行政等级、路线技术等级和路线管养单位；
所述结合实际情况调整是指在实地考察时根据网络问题、用电问题和建设问题进行的位置调整。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明充分利用现有地理信息资源，对已有的路网和地图数据进行处理，结合ArcGIS进行针对性二次开发，提出了完整的普通公路交通情况调查站点布设方法，首先考虑区域边界上的交通调查站点布设，在区域边界控制的基础上使整体站点覆盖率达到较高水平，并能够获取全面的交通量数据。所述方法还可以利用编程语言控制ArcGIS软件，将交通调查站点布设操作具体化和流程化，具有一定的科学性和便捷性。
附图说明
图1为本发明实施例考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法的流程图。
图2(a)、图2(b)分别为本发明实施例中地理信息图层处理前后的示意图。
图3为本发明实施例边界控制交通调查点位置分布图。
图4为本发明实施例基于边界控制的区域内部交通调查点位置分布图。
图5为本发明实施例已有交通调查点位置分布图。
图6为本发明实施例去重处理之后的规划交通调查点位置分布图。
图7为本发明实施例交通调查点坐标信息示意图。
图8为本发明实施例交通调查点布设使用测量工具示意图。
图9为本发明实施例调整之后的规划和已有交通调查点位置分布图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例：
本实施例提供了一种考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，所述方法的流程图如图1所示，下面结合广东省普通公路网对上述考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法进行详细说明，包括以下步骤：
1)在ArcGIS软件中将路网图层进行简化处理获得基础线路图；
实际道路中，国省道一段道路一般为双线并行，字段属性分别为上行路段和下行路段，某些特殊路段只设一条边，字段属性为双向行驶路段。根据图论概念，此时形成的图为有向图，大部分相邻节点之间互相单向连通，少部分相邻节点双向连通，考虑到交通问题中，对于代表道路的边所赋予的权值一般为路段长度或行驶时间，对值的确定起到主要作用的因素为道路的实际长度，而并行的往返道路在修建时考虑到维修方便，一般共同施工，保证两条道路整体长度相同，所以在赋予权值时两条道路所得到的值相同，同时两条边的存在可以保证邻接点互相连通。为方便分析，将整体路网并行边简化为一条边。地理信息图层处理前后的示意图分别如图2(a)、图2(b)所示。
2)根据公路路网与区域边界的交点位置建立边界控制交通调查点；
边界布点即在行政区划边界布设交通调查点，根据行政等级可分为省边界点和市边界点，为此需要分别生成省边界图层、市边界图层和国省道线路图层。第一步已将国省道线路图层简化，保证在同一段道路的不同走向与区域边界相交处仅生成一个交通调查点，这是布点方案保证正确的基础。使用ArcGIS中的“相交”工具，对市边界图层与国省道线路图层进行处理，将最终生成的图层元素限制为“Point”，得到国省道线路与市边界图层的交点，即布设方案中的市边界点，共计208个。同理，对省边界图层与国省道图层进行处理得到布设方案中的省边界点，共计31个。需要注意，由于人为绘制偏差，会出现实际上与省边界相交的国省道线路在ArcGIS窗口图层中显示不相交，此时需要人工检查并补充布点位置，最终得到补充省边界布点共计18个。边界控制交通调查点分布情况如图3所示。
3)在边界控制交通调查点分布的基础上，对区域内部公路按照规定的距离增设新的调查点，实现增密处理；
根据国家相关文件规定，位于同一条国省道上的相邻两个交通量调查点之间的距离不可小于5Km，不可大于50Km，40Km为适宜距离。第二步边界布点完成之后，在国省道与区划边界上已经生成共计253个交通量调查点，需要据此生成“缓冲区”作为内部补充布点的距离识别依据之一。缓冲区是围绕点、线、面要素生成的面要素，对于点要素是圆形，对于线要素是带状，对于面要素是环状。为防止相邻国省道之间的交通调查点生成的圆形缓冲区相互干扰，需要按照路线编码依次生成各自的缓冲区，步骤如下：利用“融合”工具将国省道线路按照“编码”属性融合完成之后，得到共计206条线路，其中国道23条，省道183条。为方便补充布点时的识别与可视化展示，分别对路线本身和位于路线上的边界点建立缓冲区，使用“相交”工具获取路线缓冲区和边界点缓冲区二者的交集，得到带状缓冲区构成的每一条线路的面图层。利用ArcGIS自带的Arcpy模块，使用程序语言建立操作循环，将操作流程机械化，最终得到206个缓冲区面图层，利用“合并”工具处理所有面图层得到一个统一的图层，命名为“边界观测范围”该图层覆盖的路线里程为现阶段边界布点的观测范围。
以“边界观测范围”为判定基础，利用ArcGIS中的“测量”工具，以40Km为距离标准，一条路线为一个布设单位，布置位于行政区划内部的补充调查点，得到省道补充调查点233个，国道补充调查点101个，共计334个内部补充调查点。基于边界控制的区域内部交通调查点位置分布如图4所示。
4)结合规划布点位置与现有布点位置，对规划布点进行去重处理，去除位于已有站点一定距离范围内的规划布点；
根据“交通量观测站”点要素图层和轴载调查点位置，得到位于国省道上的已有交通调查点共计240个，已有交通调查点位置分布如图5所示。经过前三步的布点步骤最终得到共计630个交通调查点，经过“相交”分析与观察，发现存在规划布点方案中的交通调查点与已有交通调查点几乎重合或距离过近的问题，由此出现同一条线路上的相邻调查点之间的距离小于标准规定的情况，根据国家相关文件规定，位于同一条国省道上的相邻两个交通量调查点之间的距离不可小于5Km，因此以现有交通量调查点为基础，以5Km为半径建立缓冲区，位于缓冲区内的规划布点应当剔除。利用“按位置选择”工具选中“边界布点”、“省道内部补充布点”与“国道内部补充布点”中位于缓冲区内的元素并去除之后，三者分别剩下交通量调查点220个、233个、101个共计554个即为最终的交通量调查点布点方案。去重处理之后的规划交通调查点位置分布如图6所示。
5)基于地理信息***软件生成规划布点的地理信息和道路信息，确定布点的具***置并结合实际情况调整。
本实施例中的所有要素图层均基于地理坐标系GCS-WGS1984，所以可以根据在ArcGIS窗口中所示方案点的坐标确定其具***置。利用“添加XY坐标”工具得到500个交通调查点的经纬度坐标(其中POINT_X为纬度，POINT_Y为经度)，坐标信息如图7所示，将其输入到在线经纬度查询***中得到具体的“周边位置”信息和“参考位置”信息，用于为实际布点选择提供参考。
国省道路线图层包含桩号信息，据此可以确定布设点的桩号。利用“按属性选择”工具将“国道路线”与“省道路线”分别筛选出来，分别与“国道内部补充布点”和“省道内部补充布点”执行“相交”操作，“国省道路线”则与“边界布点”执行“相交”，降低ArcGIS的识别偏差，得到的新的点要素图层带有原来两个图层的所有信息，根据“编码”、“ROADSTART”(起点桩号)和“ROADENDS”(止点桩号)属性，利用“测量”工具得到每一个点位于所在路线上的桩号信息，测量工具使用如图8所示。
需要注意，本实施例所用方法最终形成的方案未考虑当地道路地势起伏、电力供应不足、网络分布不均、居民意愿不定等问题，在实际位置确定时仍需要因地制宜，合理选择。最终普通公路交通调查点整体布点方案如图9所示。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。
Claims (8)
1.一种考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)在ArcGIS软件中将路网图层进行简化处理获得基础线路图；
2)根据公路路网与区域边界的交点位置建立边界控制交通调查点；
3)在边界控制交通调查点分布的基础上，对区域内部公路按照规定的距离增设新的调查点，实现增密处理；
4)结合规划布点位置与现有布点位置，对规划布点进行去重处理，去除位于已有站点一定距离范围内的规划布点；
5)基于地理信息***软件生成规划布点的地理信息和道路信息，确定布点的具***置并结合实际情况调整。
2.根据权利要求1所述的考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，其特征在于：所述步骤1)中，将路网图层进行简化处理指将路网中分为两个走向的同一条道路简化为一条线路，将整体路网并行边简化为一条边，并保留原有两条线路的信息；
所述线路信息包括路段编码、路线走向、路线技术等级、行政等级和起止桩号，此处只对路线走向进行修改；
简化处理之后的路线能够根据需要将路段编码相同的道路进行合并处理，方便后续布点操作。
3.根据权利要求1所述的考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，其特征在于：所述步骤2)中，公路路网与区域边界的交点选取依靠ArcGIS软件中的“相交”操作进行，公路路网与区域边界的交点位置信息包括相交的边界和路线的信息，分为边界等级、边界划分的地区名称、路线编码、路线名称、路线行政等级、路线技术等级和路线管养单位七类。
4.根据权利要求1所述的考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，其特征在于：在步骤3)中，所述边界控制交通调查点的控制范围使用ArcGIS软件中的缓冲区工具确定，位于缓冲区内的道路即视为位于观测范围内，区域内部交通调查点布设时需要保证区域内部交通调查点观测范围尽量减少与其边界控制交通调查点观测范围的相交部分，各个调查点之间需要有一定的距离，具体距离标定时使用ArcGIS软件测量工具，按照转换关系将图层中展现的尺寸与实际尺寸相匹配。
5.根据权利要求4所述的考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，其特征在于：所述各个调查点之间的距离设定为40Km，包括边界控制交通调查点和区域内部交通调查点。
6.根据权利要求1所述的考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，其特征在于：步骤4)中所述规划布点位置包括步骤2)布设的边界控制交通调查点和步骤3)布设的区域内部交通调查点，在对规划布点进行去重处理时，先要根据地理位置信息在现有路网中绘制现有布点位置，然后结合布点距离选取一定距离作为去重范围，对去重范围内的规划布点进行去除。
7.根据权利要求6所述的考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，其特征在于：所述去重范围选取的距离为5Km，且该距离的取值范围能够结合地区情况自行拟定。
8.根据权利要求1所述的考虑区域边界控制的普通公路交通情况调查站点布设方法，其特征在于：步骤5)中所述规划布点的地理信息包括规划布点位于GIS***中的坐标信息和根据坐标信息在实际地图中的附近地点，道路信息包括规划布点所在的道路的路线编码、路线名称、路线行政等级、路线技术等级和路线管养单位；所述结合实际情况调整是指在实地考察时根据网络问题、用电问题和建设问题进行的位置调整。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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