[发明专利]一种基于POI的城市交通需求预测方法

权利要求书

1.一种基于POI的城市交通需求预测方法，所述的方法在交通生成预测阶段，基于交通小区内各POI的出行发生和出行吸引特征预测目标区域交通需求特征，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

(1)将目标区域划分为若干交通小区，将分布于目标区域内的POI按其位置属性划分到相应交通小区；即将目标区域内的POI数据按照两级分类体系进行划分，包括一级大类和二级小类，所述的大类包括车辆服务、餐饮服务、购物服务、生活服务、体育休闲、医疗保健、住宿住宅、风景名胜、政府社团、科教文化、交通设施、金融保险、公司企业12个，所述的每一级大类细分有二级小类类别；

(2)建立POI出行生成能力因子清单并计算各类因子数值，所述的生成能力因子包括POI类型重要度、POI区位度、POI密集度，并对各类因子数值作归一化处理；步骤如下：

(2.1)计算POI类型重要度：采用德尔菲法对每一细分类别进行评分得到二级类型重要度，将每一大类中所有二级类别重要度取平均作为一级类型重要度，编制成类型重要度量表；然后分别从所述的类型重要度量表中获取待计算POI所属类型对应的一级类型重要度数值和二级类型重要度数值，将所述类型重要度数值的乘积确定为待计算POI类型重要度的数值；

(2.2)计算POI区位度：分别计算所述POI距离城市中心及城市组团中心的距离指标作为区位度衡量基础，将其平均距离的倒数作为POI区位度的数值；

(2.3)计算POI密集度：计算所述POI周边以单位距离为半径的圆形区域内其他POI点的个数，将该数值作为POI密集度的数值；

(3)计算出行生成能力因子权重值，包括出行发生能力权重和出行吸引能力权重，并作归一化处理；具体包括如下步骤：

(3.1)采用专家法对三种因子的出行发生能力相对值进行评分得到发生能力相对权重值量表，对三种因子的出行吸引能力相对值进行评分得到吸引能力相对权重值量表；

(3.2)从因子间发生能力相对权重值量表和吸引能力相对权重值量表中，分别获取各因子与能力因子清单中其他每一个因子的发生能力相对权重值和吸引能力相对权重值；

(3.3)将因子与能力因子清单中其他每一个能力因子的发生能力相对权重值的乘积的3次方根，作为所述能力因子的发生能力权重值，计算方法如下：

公式1中，Y_i为所述POI第i个能力因子的发生能力权重值，y₁、y₂、y₃分别为第i个能力因子与三个因子的发生能力相对权重值；

(3.4)将所述因子与能力因子清单中其他每一个能力因子的吸引能力相对权重值的乘积的3次方根，作为所述能力因子的吸引能力权重值，计算方法如下：

公式2中，S_i为所述POI第i个能力因子的吸引能力权重值，s₁、s₂、s₃分别为第i个能力因子与三个因子的吸引能力相对权重值

(4)计算POI出行生成能力指数，包括POI出行发生能力指数和POI出行吸引能力指数；包括计算能力因子的归一化数值及其对应的权重值和POI的出行生成能力指数，包括以下步骤：

(4.1)将所有待计算POI的每一类能力因子数值采用min-max方法归一化处理，得到所述待计算POI的归一化能力因子数值，min-max归一化方法如下：

归一化处理公式3中，X_i,norm为第i类能力因子的归一化数值，X_i为该POI第i类能力因子数值，X_i,max为所述目标区域内所有POI第i类能力因子数值的最大值；X_i,min为所述目标区域内所有POI第i类能力因子数值的最小值；

(4.2)将所有待计算POI的每一类能力因子对应的发生能力相对权重值进行归一化处理，得到所述待计算POI的发生能力因子归一化权重值，归一化方法如下：

公式4中，Y_i,norm为POI的第i类能力因子发生能力归一化权重值，Y_i为该POI第i类能力因子发生能力权重值；

(4.3)将所有待计算POI的每一类能力因子对应的吸引能力相对权重值进行归一化处理，得到所述待计算POI的吸引能力因子归一化权重值，归一化方法如下：

归一化处理公式5中，W_i,norm为所述POI的第i类能力因子吸引能力归一化权重值，S_i为该POI第i类能力因子吸引能力权重值；

(4.4)将所述待计算POI的出行生成能力因子归一化数值与对应发生能力归一化权重值乘积的和作为所述POI的出行发生能力指数，计算方法如下：

公式6中，Z为所述POI的出行发生能力指数，X_i,norm为该POI第i类能力因子生成能力归一化数值，Y_i,norm为该POI第i类能力因子对应的发生能力归一化权重值；

(4.5)将所述待计算POI的出行生成能力因子归一化数值与对应吸引能力归一化权重值乘积的和作为所述POI的出行吸引能力指数，计算方法如下：

公式7中，Z为所述POI的出行吸引能力指数，X_i,norm为该POI第i类能力因子生成能力归一化数值，W_i,norm为该POI第i类能力因子对应的吸引能力归一化权重值；

(5)以交通小区为单元集计各POI出行生成能力指数，包括出行发生相对量和出行吸引相对量所述的预测方法以交通小区为单位，将各交通小区所覆盖的所有POI出行能力生成指数分别进行求和，包括出行生成能力指数和出行吸引能力指数，分别为所述交通小区的出行发生量相对值和出行吸引量相对值，计算公式如下：

公式8、9中，P_j为交通小区j的出行发生量相对值，Z_i为交通小区j内第i个POI的出行发生能力指数；A_j为交通小区j的出行吸引量相对值，U_i为交通小区j内第i个POI的出行吸引能力指数。