1.一种城市轨道‑公交网络换乘站线拓扑网络的构建方法,其特征在于,所述构建方法包括以下步骤:步骤S1:构建轨道网络拓扑结构和公交网络拓扑结构,并分别存储站点及链路的结构数据;
+
步骤S2:基于9‑交模型和9‑交模型,构建轨道‑公交空间关系拓扑结构;
步骤S3:基于所述轨道‑公交空间关系拓扑结构,构建覆盖所有站点的矩形区域 ,并生成完全包含于所述矩形区域内的不规则区域 ;
步骤S4:设计模式换乘站点提取器,通过动态调整可移动区域的移动步长,遍历所述不规则区域 并提取换乘站点,生成轨道‑公交换乘站线拓扑网络。
2.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述轨道网络拓扑结构的结构数据包括:每个轨道站点的空间坐标、所属轨道线路的编号、站点在所述轨道线路中的顺序序号、站点所属的上下行方向标识,相邻轨道站点之间的连接关系、链路连接方向、链路的物理长度;
所述公交网络拓扑结构的结构数据包括:每个公交站点的空间坐标、所属公交线路的编号、站点在所述公交线路中的顺序序号,相邻公交站点之间的连接关系、链路连接方向、链路关联的道路标识。
3.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述步骤S2具体为,将轨道站点空间对象和公交站点空间对象的空间边界均划分为子集,生成扩展的九交矩阵,得到所述的轨道‑公交空间关系拓扑结构。
4.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述步骤S3中,矩形区域 的构建方法具体为:基于所有轨道站点和公交站点的空间坐标,筛选出上边界外极值站点和下边界外极值站点,计算出纵坐标极值;筛选出左边界外极值站点和右边界外极值站点,计算出横坐标极值;依据纵坐标极值和横坐标极值,构建出矩形区域 ;以矩形区域 的横纵中位线为中心,将矩形区域 划分为四个子区域,且四个所述子区域按照逆时针顺序标记序号并存储。
5.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述步骤S3中,不规则区域 的边界是通过二阶贝塞尔曲线连接边界极值站点生成,且不规则区域 满足以下约束:(1)覆盖所有轨道与公交站点及链路;
(2)完全包含于所述矩形区域内;
(3)边界曲线数量最小化;
(4)覆盖面积最小化。
6.根据权利要求5所述的构建方法,其特征在于,所述二阶贝塞尔曲线各控制点的坐标满足以下约束:上边界控制点和下边界控制点的纵坐标位于所述矩形区域 的上下边界极值站点坐标范围内;
左边界控制点和右边界控制点的横坐标位于所述矩形区域 的左右边界极值站点坐标范围内。
7.根据权利要求1‑6任一项所述的构建方法,其特征在于,所述步骤S4中,将矩形区域垂直向下投影,生成矩形投影区域 ,在矩形区域 和矩形投影区域 之间建立柱形模式换乘站点提取器,基于轨道站点与公交站点之间的建设标准距离 、轨道站点分布建设距离 、公交站点分布建设距离 ,得到模式换乘站点提取器的可移动区域 ,所述可移动区域 的边长 为:;
其中,为权重系数。
8.根据权利要求7所述的构建方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述移动步长包括以下类型:(1) 首次移动步长:根据单元行内首个站点的坐标初始化移动步长;
(2) 末次移动步长:根据单元行内末个站点的坐标终止移动;
(3) 间隔步长:针对不连续区域内的站点间隔调整步长;
(4) 市郊步长:根据市政边界划分市区与郊区,差异化设置步长;
其中,所述不连续区域为不规则区域 和矩形区域 之间的区域;所述间隔步长的调用优先级高于所述市郊步长;
所述可移动区域 的移动步长是依据可移动区域 在子区域中每个单元行内的相应类型来进行动态调整。
9.根据权利要求8所述的构建方法,其特征在于,所述步骤S4中,遍历所述不规则区域是以子区域为单位进行遍历,并完成模式换乘站点 的提取;具体的:(1)横向遍历:按照可移动区域 的水平移动规则,在每一个横向单元行内,可移动区域 从左至右进行移动,完成横向遍历;
(2)纵向遍历:在完成所有横向单元行的遍历后,可移动区域 在每一个纵向单元行内,从下至上进行移动,完成纵向遍历,即第一个所述子区域遍历完成;
其中,在横向遍历或纵向遍历的移动过程中,依据设定的移动步长类型,结合可移动区域 与矩形区域 、不规则区域 之间的拓扑关系变换,判断是否存在模式换乘站点;即:当可移动区域 与不规则区域 之间的拓扑关系满足“重叠”、“被覆盖”或“内含”之一时,开启模式换乘站点 的确认,若存在,则通过模式换乘站点提取器完成该模式换乘站点 的提取;
遍历完成第一个所述子区域后,按照逆时针存储顺序进行下一个子区域的遍历,直至四个所述子区域遍历完成。
10.根据权利要求9所述的构建方法,其特征在于,所述步骤S4中,生成轨道‑公交换乘站线拓扑网络具体为:所有子区域遍历完成后,将提取到的全部模式换乘站点 ,投影到矩形投影区域 内;通过各模式换乘站点 之间的连接关系,得到模式换乘站点 之间的换乘链路,进而生成所述轨道‑公交换乘站线拓扑网络。