[发明专利]一种以提高骑行质量为目标的城市骑行路径规划方法

权利要求书

1.一种以提高骑行质量为目标的城市骑行路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、城市路网数据获取与处理：通过OpenStreetMap开放街道地图获取城市基础路网数据；利用ArcGIS软件的编辑器工具将相交路网打断，删除重叠路段，并进行拓扑验证，确保道路数据的连通性和正确性；对比实际路网，补全缺失的道路数据，完善城市路网系统；

步骤2、构建骑行地理空间数据库：利用ArcGIS软件，建立文件地理数据库，通过网络街景地图识别街道骑行现状数据；通过实地调研对现状数据进行验证，验证无误后导入文件地理数据库，确保数据的准确性；

步骤3、构建骑行质量评价体系：考虑骑行者的出行需求以及数据的可获取性和可量化性，从不同维度选取多项指标构建骑行质量评价体系，并制定指标评价标准；

步骤4、利用熵值法确定各指标权重，计算不同需求下的骑行评价值，对其进行标准化处理得到骑行评价指数；

步骤5、构建骑行交通路网：利用ArcGIS网络分析模块，新建交通网络数据集；考虑路口红灯等候时间，设置交叉口延误值，构建骑行交通网络；

步骤6、确定最佳骑行路径：利用ArcGIS的网络分析模块，创建路径分析图层；利用路段长度、骑行评价指数及平均骑行速度计算不同目标下的路段修正骑行时间，将其作为骑行交通网络的通行成本；选取骑行起点和终点，将修正后的骑行时间作为阻抗，并考虑交叉口延误值，对路径进行求解，生成最佳骑行路径。

2.根据权利要求1所述的一种以提高骑行质量为目标的城市骑行路径规划方法，其特征在于：所述步骤2中，通过以下步骤记录骑行现状数据：

步骤2.1、利用百度街景及腾讯街景相互参照，识别有无自行车道、自行车道长度、机非隔离形式、公交车站位置、街道绿化指标以及交通信号灯、人行横道和安全岛过街设施；

步骤2.2、通过实地调查的方式对骑行现状数据进行验证，并获取自行车道宽度、街道路面状况指标。

3.根据权利要求1所述的一种以提高骑行质量为目标的城市骑行路径规划方法，其特征在于：所述步骤3中，通过以下步骤确定骑行质量评价体系：

步骤3.1、考虑骑行者出行需求，从便捷、安全、舒适三个维度选取12项评价指标，包括：路网密度、非机动车道有效宽度、路网连通度、有无非机动车道、非机动车道隔离形式、公交车进出站、过街设施密度、交叉口过街安全性、绿荫率、非机动车道被占用比例、路面平坦程度、街道美观程度；

步骤3.2、便捷需求下各项评价指标计算方法如下：

1)上述路网密度计算方法为：利用ArcGIS软件的创建渔网工具，构建200m×200m的渔网面要素；将路网数据与渔网相交，得到分割路段；汇总各渔网内分割路段长度，计算各渔网分割路段密度，进而计算路网密度；上述路网密度的计算公式如下：

x_i＝d/S

式中，x_i为渔网分割路段密度(km/km²)；d为分割路段长度(km)；S为单位渔网面积(km²)；X₁为路网密度(km/km²)；Z为道路被分割段数(个)；

2)上述非机动车道有效宽度的计算公式如下：

X₂＝Wα

式中，X₂为非机动车道有效宽度(m)；W为非机动车道物理宽度(m)；α为修正系数，有物理隔离的路段修正系数取值为1，无物理隔离的路段修正系数取值为0.9；

3)上述路网连通度的计算公式如下：

X₃＝n/L

式中，X₃为路网连通度(个/km)；n为与其相连接的道路数(个)；L为道路长度(km)；

步骤3.3、安全需求下各项评价指标计算方法如下：

4)上述有无非机动车道的赋值方法如下：

X₄为有无非机动车道，路段设有非机动车道赋值为1，无非机动车道赋值为0；

5)上述非机动车道隔离形式的赋值方法如下：

X₅为非机动车道隔离形式，无隔离设施赋值为0，划线隔离赋值为1，栏杆隔离赋值为2，隔离带隔离赋值为3；

6)上述公交车进出站的赋值方法如下：

X₆为公交车进出站，有公交车进出站干扰的路段赋值为1，无干扰赋值为0；

7)上述过街设施密度的计算公式如下：

X₇＝n′/L

式中，X₇为过街设施密度(个/km)；n′为过街设施个数(个)；L为道路长度(km)；

8)上述交叉口过街安全性的赋值方法如下：

X₈为交叉口过街安全性，根据有无交通信号灯，有无过街安全岛分别进行0～2赋值，满足全部条件赋值为2，满足一个条件赋值为1，不满足条件赋值为0；

步骤3.4、舒适需求下各项评价指标计算方法如下：

9)上述绿荫率的计算公式如下：

X₉＝G/L

式中，X₉为绿荫率(％)；G为有绿荫遮蔽的路段长度(km)；L为道路长度(km)；

10)上述非机动车道被占用比例的计算公式如下：

X₁₀＝Q/L

式中，X₁₀为非机动车道被占用比例(％)；Q为工作时间非机动车道被占用长度(km)；L为道路长度(km)；

11)上述路面平坦程度的赋值方法如下：

X₁₁为路面平坦程度，全路段不平坦赋值为0，局部路段不平坦赋值为1，全路段平坦赋值为2；

12)上述街道美观程度的赋值方法如下：

X₁₂为街道美观程度，从绿化水平和路面整洁程度两方面，由差到好，分别赋值0～4。