[发明专利]基于双重网格计算的交通等时圈计算方法及系统

权利要求书

1.一种基于双重网格计算的交通等时圈计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取起始坐标点、交通方式和出行时间长度，并计算起始坐标点指定条件下可到达的最大范围；

根据最大可到达范围区域，载入道路网等级矢量图，栅格化区域地图，生成道路网络栅格点；

获取起始点到达所述道路网络栅格点的时间，记录时间坐标的等值点列表；

连接时间等值点，生成等值线并使等值线平滑，填充等值线，最终渲染构成等时圈；

其中，所述栅格化区域地图包括：

根据最大可到达范围区域截取道路网络矢量图并载入区域地图内进行网络栅格化处理，将道路网络剖分成连续分布的线性栅格单元组成的场模型；

对场模型的矢量运算转换成包括叠置、扩展及关系探测的地图代数运算，将模式定义为相邻栅格单元或相邻区域特征值上相互关系的表征；

通过计算栅格单元邻域的拓扑和几何特征,得到栅格单元的特征向量，并切割道路网络，生成道路弧段，由此构建模式识别空间向量场，建立网络栅格数据结构；

其中，所述生成道路网络栅格点包括：

步骤11）：加载地图数据和道路网等级矢量数据；

步骤12）：判断矢量地图是否位于预测的最大范围内，如是，进入步骤14），如否，进入步骤13）；

步骤13）：将矢量地图裁剪，裁剪大小为最大范围的大小，这样可以减少生成多余的栅格点，减少下一步时间的计算量，并进入步骤15）；

步骤14）：使用矩阵运算转换坐标；

步骤15）：扫描变换填充栅格地图；

步骤16）：生成栅格网络格点；

其中，所述使用矩阵运算转换坐标包括：

平移变换：点在三维空间中从一点移动到固定偏移的另外一点的过程，平移用下面的矩阵表示：

其中，X、Y 分别是坐标空间中的偏移；

或者采用缩放变换：通过在顶点位置上乘以一个标量值实现，这样就将顶点相对于原点的位置进行缩放，缩放变换用下面的矩阵表示：

其中， X、Y坐标中各维所乘的数值，通过使用不同的 X、Y值实现不对称缩放；

又或者采用旋转变换：绕着一个轴线对每点进行旋转：

绕 X 轴旋转：

绕 Y 轴旋转：

。

2.根据权利要求1所述的基于双重网格计算的交通等时圈计算方法，其特征在于，所述获取起始坐标点的方法包括：

获取地图点选或输入地址名称映射的方式取得起始坐标点P。

3.根据权利要求1所述的基于双重网格计算的交通等时圈计算方法，其特征在于，所述计算起始坐标点指定条件下可到达的最大范围为：以起始坐标点为原点P，以交通方式最大速度S，出行时间长度T_s得到的直线距离为半径d，得到最大可到达范围。

4.根据权利要求1所述的基于双重网格计算的交通等时圈计算方法，其特征在于，计算所述起始点到达所述道路网络栅格点的时间步骤为：

步骤21）：将栅格图划分为M1×N1的粗栅格网络；

步骤22）：将每一个粗栅格划分为M2×N2的细栅格网络；

步骤23）：用微分公式，分别计算起始点到每一个细分栅格点距离；

步骤24）：结合道路层级网弧段，以距离与道路行驶速度得到所用时间，计算公式为：

其中,T表示所选交通方式在起止线段的使用的总时间（h），L表示其中某一线段的长度（km），S表示所选交通方式的速度（km/h），T_s表示所选的出行时间长度；

步骤25）：建立时间坐标等值点列表。