高速公路可达性确定方法和装置

摘要

本发明提供一种高速公路可达性确定方法和装置，属于用于交通可达性评估的数据处理领域，方法包括：将目标区域划分为若干网格；确定每个网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；在基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；基于迭代算法，确定高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短时间成本距离；对最短时间成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据平均最短时间，确定可达性值。本发明将一般公路与高速公路进行区分，通过设置缓冲区，设置高速公路只有出入口可进入，减少误差；通过迭代算法，降低数据处理工作量。

权利要求

1.一种高速公路可达性确定方法，其特征在于，包括：

将目标区域划分为若干网格；

确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；

在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；

基于迭代算法，确定所述高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短成本距离；

对最短成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据每个分区对应的平均最短时间，确定可达性值；

所述确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层，包括：获取土地资源利用栅格数据，根据所述土地资源利用栅格数据，确定每个所述网格对应的土地类型，为路网以外的所有所述网格设定目标速度，得到土地利用类型出行成本栅格图层；

获取基础路网矢量数据，根据所述基础路网矢量数据，确定每个所述网格对应的公路行驶速度，得到交通方式出行成本栅格图层；

根据所述土地利用类型出行成本栅格图层和所述交通方式出行成本栅格图层，得到基础成本栅格图层；

在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层，包括：获取高速公路和站点矢量数据，将所述高速公路和站点矢量数据转换为高速公路和站点栅格图层，在所述基础成本栅格图层上设置高速公路缓冲区，取缓冲区和基础成本栅格图层的速度最小值，将所述基础成本栅格图层与所述高速公路和站点栅格图层叠加，根据每个栅格的速度最大值，确定高速公路成本栅格图层；

增加交叉路口，通过缓冲栅格叠加得到交叉路口栅格。

2.根据权利要求1所述的高速公路可达性确定方法，其特征在于，所述将目标区域划分为若干网格，包括：根据目标形状和目标尺度，将所述目标区域划分为若干网格。

3.根据权利要求1所述的高速公路可达性确定方法，其特征在于，还包括：将所述交通方式出行成本栅格图层中每个栅格的出行成本与默认值栅格进行叠加，得到出行速度的最大值，根据所述出行速度的最大值，确定最低出行时间成本。

4.根据权利要求1所述的高速公路可达性确定方法，其特征在于，还包括：根据每个分区对应的交通成本的平均值，确定可达性值。

5.一种高速公路可达性确定装置，其特征在于，包括：

划分模块，用于将目标区域划分为若干网格；

第一图层确定模块，用于确定每个所述网格对应的地区类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；

第二图层确定模块，用于在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；

第一迭代计算模块，用于基于迭代算法，确定所述高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短成本距离；

第二迭代计算模块，用于对最短成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据每个分区对应的最短平均时间，确定可达性值；

所述确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层，包括：获取土地资源利用栅格数据，根据所述土地资源利用栅格数据，确定每个所述网格对应的土地类型，为路网以外的所有所述网格设定目标速度，得到土地利用类型出行成本栅格图层；

获取基础路网矢量数据，根据所述基础路网矢量数据，确定每个所述网格对应的公路行驶速度，得到交通方式出行成本栅格图层；

根据所述土地利用类型出行成本栅格图层和所述交通方式出行成本栅格图层，得到基础成本栅格图层；

在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层，包括：获取高速公路和站点矢量数据，将所述高速公路和站点矢量数据转换为高速公路和站点栅格图层，在所述基础成本栅格图层上设置高速公路缓冲区，取缓冲区和基础成本栅格图层的速度最小值，将所述基础成本栅格图层与所述高速公路和站点栅格图层叠加，根据每个栅格的速度最大值，确定高速公路成本栅格图层；

增加交叉路口，通过缓冲栅格叠加得到交叉路口栅格。

6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述高速公路可达性确定方法。

7.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述高速公路可达性确定方法。

说明书

高速公路可达性确定方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于交通可达性评估的数据处理技术领域，尤其涉及一种高速公路可达性确定方法和装置。

背景技术

[0002] 路网可达性是一定型式道路网在网络布局、运输条件（交通方式）和土地使用影响下的通达程度。可达性一般用时间来表示，路网的可达性可用路网服务区域内各点（例如交
通小区）间的加权平均交通时间来表达。路网可达性取决于路网密度、路网覆盖度和路网与
城市土地使用的协调。城市道路网应有一个最佳的路网密度，它反映道路网数量上的总体
建设水平，可反映路网的平均间距。路网的覆盖度可反映出城市不同区域的道路网通达水
平，作为城市道路网均匀性的度量。

[0003] 可达性这一概念很早就用于城市交通规划研究中，用以作为描述两分区间交通联系程度的指标，这一指标与吸引分区的土地利用强度和分区间的行程时间或行程距离有
关。

[0004] 现有的计算可达性的方法包括栅格数据成本距离分析法、矢量数据网络分析法以及二者结合法，但是高速公路与一般的公路不同，在出入口之间为封闭路段，只有高速出入
口才能进入，其他地区虽然有线路经过但是无法通行，因此如果采用栅格数据成本距离分
析法会产生较大误差；矢量数据网络分析法的数据处理工作量极大，因此导致实用性较小，
二者结合法仍然存在上述缺点。

发明内容

[0005] 本发明提供一种高速公路可达性确定方法和装置，用以解决现有技术中采用栅格数据成本距离分析法会产生较大误差，而矢量数据网络分析法的数据处理工作量极大导致
实用性较小的缺陷。

[0006] 本发明提供一种高速公路可达性确定方法，包括：

[0007] 将目标区域划分为若干网格；

[0008] 确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；

[0009] 在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；

[0010] 基于迭代算法，确定所述高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短成本距离；

[0011] 对最短成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据每个分区对应的平均最短时间，确定可达性值。

[0012] 根据本发明提供的一种高速公路可达性确定方法，所述将目标区域划分为若干网格，包括：

[0013] 根据目标形状和目标尺度，将所述目标区域划分为若干网格。

[0014] 根据本发明提供的一种高速公路可达性确定方法，所述确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层，包括：

[0015] 获取土地资源利用栅格数据，根据所述土地资源利用栅格数据，确定每个所述网格对应的土地类型，为路网以外的所有所述网格设定目标速度，得到土地利用类型出行成
本栅格图层；

[0016] 获取基础路网矢量数据，根据所述基础路网矢量数据，确定每个所述网格对应的公路行驶速度，得到交通方式出行成本栅格图层；

[0017] 根据所述土地利用类型出行成本栅格图层和所述交通方式出行成本栅格图层，得到基础成本栅格图层。

[0018] 根据本发明提供的一种高速公路可达性确定方法，还包括：

[0019] 将所述交通方式出行成本栅格图层中每个栅格的出行成本与默认值栅格进行叠加，得到出行速度的最大值，根据所述出行速度的最大值，确定最低出行时间成本。

[0020] 根据本发明提供的一种高速公路可达性确定方法，所述在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层，包括：

[0021] 获取高速公路和站点矢量数据，将所述高速公路和站点矢量数据转换为高速公路和站点栅格图层，在所述基础成本栅格图层上设置高速公路缓冲区，取缓冲区和基础成本
栅格图层的速度最小值，将所述基础成本栅格图层与所述高速公路和站点栅格图层叠加，
根据每个栅格的速度最大值，确定高速公路成本栅格图层。

[0022] 根据本发明提供的一种高速公路可达性确定方法，还包括：

[0023] 根据每个分区对应的交通成本的平均值，确定可达性值。

[0024] 本发明还提供一种高速公路可达性确定装置，包括：

[0025] 划分模块，用于将目标区域划分为若干网格；

[0026] 第一图层确定模块，用于确定每个所述网格对应的地区类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；

[0027] 第二图层确定模块，用于在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；

[0028] 第一迭代计算模块，用于基于迭代算法，确定所述高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短成本距离；

[0029] 第二迭代计算模块，用于对最短成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据每个分区对应的平均最短时间，确定可达性
值。

[0030] 根据本发明提供的一种高速公路可达性确定装置，所述第二图层确定模块还用于：

[0031] 获取高速公路和站点矢量数据，将所述高速公路和站点矢量数据转换为高速公路和站点栅格图层，在所述基础成本栅格图层上设置高速公路缓冲区，取缓冲区和基础成本
栅格图层的速度最小值，将所述基础成本栅格图层与所述高速公路和站点栅格图层叠加，
根据每个栅格的速度最大值，确定高速公路成本栅格图层。

[0032] 本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述高速公路可达性确
定方法。

[0033] 本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述高速公路可达性确定方法。

[0034] 本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述高速公路可达性确定方法。

[0035] 本发明提供的高速公路可达性确定方法和装置，通过设置高速公路成本栅格图层，将一般公路与高速公路进行区分，通过设置缓冲区，设置高速公路只有出入口可进入，
减少误差；通过迭代算法，降低数据处理工作量。

附图说明

[0036] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一
些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些
附图获得其他的附图。

[0037] 图1是本发明提供的高速公路可达性确定方法的流程示意图；

[0038] 图2是本发明提供的图1中步骤S120的流程示意图；

[0039] 图3是本发明提供的高速公路可达性确定装置的结构示意图；

[0040] 图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

[0041] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，
而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳
动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0042] 在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此
不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0043] 在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领
域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

[0044] 在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第
一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或
仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”
可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特
征。

[0045] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性
表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可
以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领
域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征
进行结合和组合。

[0046] 图1是本发明提供的高速公路可达性确定方法的流程示意图，参照图1，本发明提供一种高速公路可达性确定方法，包括：

[0047] S110，将目标区域划分为若干网格；

[0048] S120，确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；

[0049] S130，在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；

[0050] S140，基于迭代算法，确定所述高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短成本距离；

[0051] S150，对最短成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据每个分区对应的平均最短时间，确定可达性值。

[0052] 在步骤S110中，目标区域可为某一省或某一市所包含的区域，本申请实施例中以全国范围为例进行详细说明。

[0053] 可选的，所述将目标区域划分为若干网格，包括：

[0054] 根据目标形状和目标尺度，将所述目标区域划分为若干网格。

[0055] 比如，在本申请实施例中，根据1 km×1 km大小的正方形将全国划分为若干网格，2
每个网格的面积为1 km，可反映目标区域交通的整体可达性情况。

[0056] 在步骤S120中，根据每个所述网格对应的土地类型和各级公路的行驶速度，确定每个所述网格对应的出行成本，出行成本可用出行时间来表征。为每个所述网格标注出出
行成本后，汇总所有网格，可以得到基础成本栅格图层。

[0057] 在步骤S130中，高速公路是一个半封闭系统，对一般公路出行有一定分隔作用。因此，分别沿高速公路设置低速行驶障碍物的两侧缓冲区，国省道、县乡道与高速、铁路相交
空间单元设置为可通行（增加了交叉路口的处理，可以通过缓冲栅格叠加得到交叉路口栅
格），速度赋值为对应等级道路赋值速度。

[0058] 在步骤S140中，成本距离是计算每一个栅格到目标点的最短成本距离，计算完毕以后，每个栅格上面的值是到目标点的最短距离成本。本申请以高速公路成本栅格图层为
栅格距离成本，具有面状空间数据的精度较高的特点，同时对一般公路和高速公路进行区
分，能够有效降低误差。

[0059] 在步骤S150中，迭代算法可以为GIS平台中的迭代算法，一次可以同时计算多个分区到达目标点的平均时间，将多次重复操作降为一次操作。

[0060] 可以理解的是，本发明提供的高速公路可达性确定方法，通过设置高速公路成本栅格图层，将一般公路与高速公路进行区分，通过设置缓冲区，设置高速公路只有出入口可
进入，减少误差；通过迭代算法，降低数据处理工作量。

[0061] 在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，如图2所示，所述确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层，包括：

[0062] S210，获取土地资源利用栅格数据，根据所述土地资源利用栅格数据，确定每个所述网格对应的土地类型，为路网以外的所有所述网格设定目标速度，得到土地利用类型出
行成本栅格图层；

[0063] S220，获取基础路网矢量数据，根据所述基础路网矢量数据，确定每个所述网格对应的公路行驶速度，得到交通方式出行成本栅格图层；

[0064] S230，根据所述土地利用类型出行成本栅格图层和所述交通方式出行成本栅格图层，得到基础成本栅格图层。

[0065] 在步骤S210中，确定每个所述网格对应的土地类型，指的是，判断每个网格对应的土地类型是否为国省道、高速、高铁，若否，则为该网格设定一个目标速度，即将国省道、高
速、高铁之外的其他地区，假设为均质地区，统一设置某一个固定速度，这样会忽略各种地
形、地类差异，如穿越建成区要比穿越耕地、沙漠之类用地花费更少的时间。

[0066] 在步骤S220中，获取国道、省道、县道、乡道、轮渡等基础路网矢量数据，确定各级公路的行驶速度。

[0067] 可选的，将所述交通方式出行成本栅格图层中每个栅格的出行成本与默认值栅格进行叠加，得到出行速度的最大值，根据所述出行速度的最大值，确定最低出行时间成本。
最低出行时间成本适用于所有可能出行方式的网格。

[0068] 可以理解的是，本申请实施例通过设置所述土地利用类型出行成本栅格图层和所述交通方式出行成本栅格图层，研究了不同的分类土地的时间成本，使得成本距离栅格法
在计算可达性时面状空间数据的精度进一步被提高，在计算较大空间尺度区域可达性时效
果更佳。

[0069] 在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，所述在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层，包括：

[0070] 获取高速公路和站点矢量数据，将所述高速公路和站点矢量数据转换为高速公路和站点栅格图层，在所述基础成本栅格图层上设置高速公路缓冲区，取缓冲区和基础成本
栅格图层的速度最小值，将所述基础成本栅格图层与所述高速公路和站点栅格图层叠加，
根据每个栅格的速度最大值，确定高速公路成本栅格图层。

[0071] 高速公路和站点矢量数据，用于确定出行成本栅格和设定半封闭系统规则，即可以用于设置高速公路缓冲区。

[0072] 可选的，还可获取普铁和高铁线路矢量数据，将普铁和高铁线路矢量数据转换为普铁和高铁线路栅格图层，将普铁和高铁线路栅格图层与基础成本栅格图层叠加，设置铁
路缓冲区。普铁和高铁线路矢量数据用于设定半封闭系统规则，可以用于设置铁路缓冲区。

[0073] 可以理解的是，本申请实施例通过进一步划分高速公路缓冲区和铁路缓冲区，使得对应网格的出行成本的误差降低。

[0074] 在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，还包括：

[0075] 根据每个分区对应的交通成本的平均值，确定可达性值。

[0076] 交通成本的平均值，该指标侧重于表征一个城市或区域在较大空间尺度运输联系过程中的可达性。

[0077] 可以理解的是，本申请实施例在计算可达性值时，引入交通成本的平均值这一指标，可以更加准确地衡量交通基础设施建设所引起的交通成本降低，有效地评估社会经济
效益。

[0078] 本发明适用于测算各种区域尺度的高速公路可达性值，尤其是在计算大尺度多个城市之间的可达性具有优势。下面以测算全国高速公路的可达性为例，说明本发明的方案，
同样的技术路线和方法可推广至各种区域尺度的高速公路可达性值。

[0079] 1）将全国行政区划矢量数据导入Arcgis10.8软件，通过矢量转栅格，将全国划分为1 km×1 km大小网格。

[0080] 2）对不同土地类型赋予不同的速度。比如将建设用地、农业用地和其他地类的速度依次赋值为20km/h、15km/h和2km/h；基于Arcgis10.8软件，通过重分类，获得不同土地类
型的速度栅格图层。即得到土地利用类型出行成本栅格图层。

[0081] 3）将国道、省道、县道、乡道、轮渡等基础路网矢量数据转化为1 km×1 km大小的栅格数据。各等级路线有不同的车辆行驶速度，高速公路为 110km/h，高速公路站点速度为
高速公路与其它道路交叉时其它道路的速度值。国省道速度考虑到路面改善情况和技术升
级，国道1990‑2000年取6070km/h，2005年及以后取70km/h、省道1990‑2000年取50km/h，
2005年及以后取60 km/h。将轮渡速度赋值为5km/h。将高速公路、普铁和高铁的线矢量图层
0.5km‑1.5km（线左右500m范围共1km为对应路线，分别往外扩1km为缓冲区）范围内构建低
速障碍缓冲屏障，速度赋值为1km/h。

[0082] 4）基础路网成本栅格图层。基于Arcgis10.8软件，利用栅格计算器，计算所有区域的最低出行成本适用于所有可能出行方式的网格, 将公路（高速公路除外）栅格及全域默
认值栅格进行叠加取速度最大值，然后叠加高速公路、普铁和高铁的低速障碍缓冲屏障栅
格图层进行叠加取速度最小值，得到交通方式出行成本栅格图层。

[0083] 5）高速公路成本栅格图层。基于Arcgis10.8软件，利用栅格计算器，将高速公路和站点进行矢量转栅格，栅格大小为1 km×1 km。在基础路网成本栅格图层上叠加高速公路
和站点图层取速度最大值，以此得到高速公路成本栅格图层。

[0084] 6）成本距离计算。以高速公路成本栅格图层作为栅格距离成本，设有N个地级市，计算全国范围内地级市市域每个栅格至其他所有地级市政府所在地的最短出行时间，通过
Arcgis10.8软件的model build进行迭代计算，得到N个成本距离栅格。

[0085] 7）汇总平均各地级市的可达性值。通过Arcgis10.8软件的model build进行迭代，利用全国地级市区域矢量图，将上一步中获取的N个目标城市成本距离栅格进行分区统计，
统计目标城市成本栅格中每个地级市范围内的栅格到目标城市的距离，取平均值，得到每
个城市达到目标城市的平均时间。并将每个城市到目标城市的平均时间再根据进行汇总平
均输出得到目标城市的可达性值。

[0086] 设可达性为：地级市行政区政府到全国任一地方的平均最短出行时间。

[0087] 地级市市域范围内栅格到其他地级市政府所在地采用交通成本的平均值得到地级市到目标地级市的可达性值。

[0088] 采用最短平均时间距离可达性计算不同交通方式对于区域可达性的影响，其中最短时间距离定义为2种，地级市市域范围内到其他地级市政府所在地的最短平均旅行时间
和地级市政府所在地到全国其他地级市政府所在地的平均最短出行时间，即城市和城市之
间最短平均出行时间。本发明采用前者，即定义为地级市市域范围到全国其他地级市政府
所在地的最短平均旅行时间。

[0089] 交通成本的平均值即某节点与网络中所有其他节点之间的关系交通成本（时间与货币成本）的平均值; 该计算方法考虑了各个节点之间关系，便于计算和解释。

[0090]

[0091] 其中 为节点i的可达性(交通成本的平均值)； 是节点i通过交通网络中通行时间最短的路线到达经济中心j所花费的交通成本（一般用旅行时间度量）。n为所有节点
的总数量。

[0092] 可选的，还可计算所有地级市到目标地级市的可达性值采用交通成本的加权平均值。

[0093] 相对于交通成本的平均值，当前区域可达性最主要表征方法为交通成本的加权平均值，该指标侧重于表征一个城市或区域在较大空间尺度运输联系过程中的可达性。其中
交通成本的加权平均值计算公式为：

[0094]

[0095] 其中 为节点i的可达性； 是节点i通过交通网络中通行时间最短的路线到达经济中心j所花费的时间； 从是终点经济中心的质量，可以用GDP（Gross Domestic 
Product，国内生产总值）、就业岗位数量或常住人口数量进行表征。与交通成本的平均值这
一指标相比，该指标通过在公式中纳入权重指标，可以更加准确地衡量交通基础设施建设
所引起的交通成本降低，有效地评估社会经济效益。

[0096] 下面对本发明提供的高速公路可达性确定装置进行描述，下文描述的高速公路可达性确定装置与上文描述的高速公路可达性确定方法可相互对应参照。

[0097] 图3是本发明提供的高速公路可达性确定装置的结构示意图，参照图3，本发明还提供一种高速公路可达性确定装置，包括：

[0098] 划分模块310，用于将目标区域划分为若干网格；

[0099] 第一图层确定模块320，用于确定每个所述网格对应的地区类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；

[0100] 第二图层确定模块330，用于在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；

[0101] 第一迭代计算模块340，用于基于迭代算法，确定所述高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短成本距离；

[0102] 第二迭代计算模块350，用于对最短成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据每个分区对应的平均最短时间，确定可达
性值。

[0103] 在一个实施例中，所述划分模块310还用于：

[0104] 根据目标形状和目标尺度，将所述目标区域划分为若干网格。

[0105] 在一个实施例中，所述第一图层确定模块320还用于：

[0106] 获取土地资源利用栅格数据，根据所述土地资源利用栅格数据，确定每个所述网格对应的土地类型，为路网以外的所有所述网格设定目标速度，得到土地利用类型出行成
本栅格图层；

[0107] 获取基础路网矢量数据，根据所述基础路网矢量数据，确定每个所述网格对应的公路行驶速度，得到交通方式出行成本栅格图层；

[0108] 根据所述土地利用类型出行成本栅格图层和所述交通方式出行成本栅格图层，得到基础成本栅格图层。

[0109] 在一个实施例中，所述第一图层确定模块320还用于：

[0110] 将所述交通方式出行成本栅格图层中每个栅格的出行成本与默认值栅格进行叠加，得到出行速度的最大值，根据所述出行速度的最大值，确定最低出行时间成本。

[0111] 在一个实施例中，所述第二图层确定模块330还用于：

[0112] 获取高速公路和站点矢量数据，将所述高速公路和站点矢量数据转换为高速公路和站点栅格图层，在所述基础成本栅格图层上设置高速公路缓冲区，取缓冲区和基础成本
栅格图层的速度最小值，将所述基础成本栅格图层与所述高速公路和站点栅格图层叠加，
根据每个栅格的速度最大值，确定高速公路成本栅格图层。

[0113] 在一个实施例中，所述第二迭代计算模块350还用于：

[0114] 根据每个分区对应的交通成本的平均值，确定可达性值。

[0115] 图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和
通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通
信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行高速公路可达性确定方法，该方法
包括：

[0116] 将目标区域划分为若干网格；

[0117] 确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；

[0118] 在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；

[0119] 基于迭代算法，确定所述高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短成本距离；

[0120] 对最短成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据每个分区对应的平均最短时间，确定可达性值。

[0121] 此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本
发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以
软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以
使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施
例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，
Read‑Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种
可以存储程序代码的介质。

[0122] 另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行
时，计算机能够执行上述各方法所提供的高速公路可达性确定方法，该方法包括：

[0123] 将目标区域划分为若干网格；

[0124] 确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；

[0125] 在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；

[0126] 基于迭代算法，确定所述高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短成本距离；

[0127] 对最短成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据每个分区对应的平均最短时间，确定可达性值。

[0128] 又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的高速公路可达性确定方
法，该方法包括：

[0129] 将目标区域划分为若干网格；

[0130] 确定每个所述网格对应的土地类型和公路行驶速度，得到基础成本栅格图层；

[0131] 在所述基础成本栅格图层上设置高速公路、高速公路缓冲区和高速公路站点，得到高速公路成本栅格图层；

[0132] 基于迭代算法，确定所述高速公路成本栅格图层中每个栅格到达目标点的最短成本距离；

[0133] 对最短成本距离对应的栅格进行分区，基于迭代算法确定每个分区到达目标点的平均最短时间，根据每个分区对应的平均最短时间，确定可达性值。

[0134] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单
元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其
中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性
的劳动的情况下，即可以理解并实施。

[0135] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上
述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该
计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指
令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施
例或者实施例的某些部分所述的方法。

[0136] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。