專利名稱：一種基于電子地圖的步行商圈生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于電子地圖的步行商圈生成方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著經(jīng)濟(jì)體制的改革、城市化水平的加快和居民生活水平的持續(xù)提高，零售業(yè)已成為我國(guó)目前發(fā)展最為迅速、開放程度最高，同時(shí)也是競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的行業(yè)之一。各類新型零售業(yè)大量涌現(xiàn)，如連鎖超市、大賣場(chǎng)、購(gòu)物中心、餐飲店等。業(yè)態(tài)的多樣化、經(jīng)營(yíng)的連鎖化及消費(fèi)者需求的個(gè)性化，都迫切需要綜合運(yùn)用有效的技術(shù)工具對(duì)零售商業(yè)的區(qū)位、 商圈形態(tài)、商業(yè)空間結(jié)構(gòu)、競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境等進(jìn)行合理分析。餐飲業(yè)是一種非常重要的零售業(yè)類型，在零售業(yè)發(fā)展過程中起著舉足輕重的作用。作為選址的產(chǎn)業(yè)，餐飲業(yè)選址的好壞是其成敗的關(guān)鍵，而選址的核心是商圈分析與評(píng)估。商圈分析不僅可以幫助投資者確定最具有投資潛力的店址，還可以幫助餐飲業(yè)的經(jīng)營(yíng)者利用分析結(jié)果來調(diào)整經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略。餐飲業(yè)的合理選址不僅關(guān)乎到投資者和經(jīng)營(yíng)者的利益， 還與城市發(fā)展建設(shè)及城市居民的生活息息相關(guān)。因此，無論是跨國(guó)的餐飲業(yè)巨頭，還是我國(guó)的餐飲業(yè)都非常重視其前期商圈選址分析工作。地理信息系統(tǒng)(Geography Information System, GIS)具有空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、管理、分析和輸出等功能，它把計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，通過一系列的空間操作和空間分析，為人們提供空間決策支持信息。GIS技術(shù)在餐飲業(yè)上的應(yīng)用是零售業(yè)現(xiàn)代化的產(chǎn)物。據(jù)估算，目前超過80%的餐飲業(yè)商業(yè)數(shù)據(jù)與空間位置或者空間屬性有關(guān)，而且在連鎖餐飲業(yè)商圈選址與評(píng)估工作中，對(duì)空間位置與屬性信息的綜合分析是其必然要求。傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)，只能管理屬性信息，缺乏空間信息分析與管理的功能。地理信息系統(tǒng)具有屬性信息與空間信息一體化管理和空間分析的功能，GIS空間數(shù)據(jù)庫可以將大量可用的餐飲業(yè)商業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)納入到地理位置數(shù)據(jù)中，利用GIS的空間分析功能，餐飲業(yè)經(jīng)營(yíng)者可以很直觀地對(duì)不同區(qū)域的情況進(jìn)行比較，并對(duì)區(qū)域內(nèi)各方面條件做出分析和判斷。GIS的空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)和GIS的空間分析功能對(duì)餐飲業(yè)經(jīng)營(yíng)者的投資與開發(fā)產(chǎn)生了積極的作用。目前，國(guó)內(nèi)餐飲商在測(cè)定商圈的范圍時(shí)常采用經(jīng)驗(yàn)判斷和理論模型推算相結(jié)合的傳統(tǒng)方法。雖然這種傳統(tǒng)的方法有一定的科學(xué)依據(jù)，但存在著明顯的不足，如需要大量的市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)、復(fù)雜的經(jīng)驗(yàn)分析預(yù)測(cè)，工作量大，投入成本也大。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足，國(guó)內(nèi)部分餐飲商開始嘗試?yán)肎IS強(qiáng)大靈活的網(wǎng)絡(luò)分析功能來幫助他們測(cè)定餐飲店的商圈范圍，實(shí)現(xiàn)商圈范圍的可視化、動(dòng)態(tài)化。從短期來看， 這些餐飲商希望利用GIS的網(wǎng)絡(luò)分析功能為其傳統(tǒng)測(cè)定商圈的方法做驗(yàn)證，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看， 他們更希望利用GIS靈活的網(wǎng)絡(luò)分析功能為其商圈分析與評(píng)估提供輔助決策服務(wù)，從而減少人力物力的投入，提高工作效率。目前，基于GIS的步行商圈范圍劃定多采用窮舉法，即對(duì)電子地圖上每個(gè)點(diǎn)或以機(jī)會(huì)點(diǎn)(選址點(diǎn))為圓心、臨界距離(給定的步行時(shí)間乘步行速度)為半徑的圓范圍內(nèi)所有結(jié)點(diǎn)至機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離與臨界距離進(jìn)行比較，若小于臨界距離，則該結(jié)點(diǎn)作為步行商圈內(nèi)部的結(jié)點(diǎn)，否則該結(jié)點(diǎn)作為步行商圈的外部結(jié)點(diǎn)。該算法的運(yùn)算量巨大，處理速度慢，耗時(shí)長(zhǎng)，并且現(xiàn)有步行商圈范圍生成方法中，沒有考慮天橋及斑馬線的因素，使最終得到步行商圈與實(shí)際存在偏差，對(duì)選址結(jié)果造成負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種基于電子地圖的步行商圈生成方法，其運(yùn)算速度快，充分考慮天橋因素，生成的步行商圈更貼近于實(shí)際。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種基于電子地圖的步行商圈生成方法， 包括以下步驟第一步、根據(jù)給定的步行時(shí)間和步行速度計(jì)算臨界距離值；第二步、選取機(jī)會(huì)點(diǎn)，并將機(jī)會(huì)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到離其最近的道路弧段結(jié)點(diǎn)上，并將該結(jié)點(diǎn)加入到開啟表；若機(jī)會(huì)點(diǎn)映射到的道路弧段上有天橋，則將天橋的兄弟點(diǎn)所在道路弧段的兩端結(jié)點(diǎn)加入到開啟表中，若機(jī)會(huì)點(diǎn)映射到的道路弧段上有斑馬線，則將斑馬線的兄弟點(diǎn)所在道路弧段的兩端結(jié)點(diǎn)加入到開啟表中；第三步、若開啟表中距離機(jī)會(huì)點(diǎn)最近的結(jié)點(diǎn)至機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離小于臨界距離值，則該結(jié)點(diǎn)從開啟表中刪除，并將其添加到關(guān)閉表中，將與該結(jié)點(diǎn)相鄰的所有結(jié)點(diǎn)、相鄰天橋 (如果存在的話)的兄弟點(diǎn)所在弧段的兩端結(jié)點(diǎn)、相鄰斑馬線(如果存在的話)的兄弟點(diǎn)所在弧段的兩端結(jié)點(diǎn)更新至開啟表中；第四步、重復(fù)第三步直到開啟表中距離機(jī)會(huì)點(diǎn)最近的結(jié)點(diǎn)至機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離大于臨界距離值；第五步、尋找臨界弧段，所述臨界弧段滿足兩端點(diǎn)分別在開啟表和關(guān)閉表中，在臨界弧段上內(nèi)插到機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離等于臨界距離值的臨界點(diǎn)；第六步、將所有臨界點(diǎn)與關(guān)閉表中的所有結(jié)點(diǎn)做最小凸包，該最小凸包即為所要生成的步行商圈。本發(fā)明步行商圈生成方法充分利用了電子地圖中道路結(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從機(jī)會(huì)點(diǎn)起始，從內(nèi)而外的進(jìn)行結(jié)點(diǎn)篩選，并將至機(jī)會(huì)點(diǎn)距離小于臨界距離值的結(jié)點(diǎn)存放于關(guān)閉表中，最終結(jié)合臨界弧段上的內(nèi)插點(diǎn)，生成步行商圈；正因?yàn)楸痉椒ɡ昧说缆方Y(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系，使得本發(fā)明結(jié)點(diǎn)的篩選過程快速而有序，其帶來另一大優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)關(guān)閉表中結(jié)點(diǎn)添加完畢后，開啟表中的結(jié)點(diǎn)正好是商圈外圍最近的結(jié)點(diǎn)，從而有利于方便快速的找到臨界弧段；并且本發(fā)明方法考慮了人行天橋及斑馬線的因素，使生成的步行商圈更貼合于實(shí)際，為選址決策提供準(zhǔn)確有效的信息。本發(fā)明構(gòu)思巧妙，能快速準(zhǔn)確的生成步行商圈， 提高選址效率。進(jìn)一步的本發(fā)明開啟表中的結(jié)點(diǎn)以最小堆的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列形式存放。由于采用最小堆這種經(jīng)典的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使加入的結(jié)點(diǎn)能夠自動(dòng)排序，使距離機(jī)會(huì)點(diǎn)最近的結(jié)點(diǎn)放在最小堆的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，從而在本發(fā)明第三步中，可以直接對(duì)最小堆中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行判斷，而不需要將開啟表中的所有結(jié)點(diǎn)進(jìn)行比較篩選，可見利用最小堆形式存放結(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化了本發(fā)明運(yùn)算過程，提高了運(yùn)算效率，節(jié)約了生成步行商圈的耗時(shí)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1是標(biāo)有機(jī)會(huì)點(diǎn)及道路結(jié)點(diǎn)的電子地圖示意圖。圖2是基于圖1生成的步行商圈。圖3為最小堆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。本實(shí)施例的一種基于電子地圖的步行商圈生成方法，包括以下步驟第一步、根據(jù)給定的步行時(shí)間和步行速度計(jì)算臨界距離值。本例中，給定步行時(shí)間8分鐘，步行速度為1. 2米/秒，那么臨界距離值為576米。第二步、選取機(jī)會(huì)點(diǎn)(圖1中的M)，并將機(jī)會(huì)點(diǎn)M轉(zhuǎn)移到離其最近的道路弧段結(jié)點(diǎn) M'上，并將該結(jié)點(diǎn)加入到開啟表；若機(jī)會(huì)點(diǎn)M映射到的道路弧段上有天橋，則將天橋的兄弟點(diǎn)所在道路弧段的兩端結(jié)點(diǎn)加入到開啟表中；若機(jī)會(huì)點(diǎn)映射到的道路弧段上有斑馬線， 則將斑馬線的兄弟點(diǎn)所在道路弧段的兩端結(jié)點(diǎn)加入到開啟表中。圖1的是實(shí)例中，機(jī)會(huì)點(diǎn)M映射到的道路弧段上有天橋，那么將天橋的兄弟點(diǎn)1~2加入到開啟表；此時(shí)開啟表中有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)M'和T2。對(duì)有斑馬線情況的處理方式與之相同。第三步、若開啟表中距離機(jī)會(huì)點(diǎn)最近的結(jié)點(diǎn)至機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離小于臨界距離值，則該結(jié)點(diǎn)從開啟表中刪除，并將其添加到關(guān)閉表中，將與該結(jié)點(diǎn)相鄰的所有結(jié)點(diǎn)、相鄰天橋的兄弟點(diǎn)所在弧段的兩端結(jié)點(diǎn)、相鄰斑馬線的兄弟點(diǎn)所在弧段的兩端結(jié)點(diǎn)更新至開啟表中；此時(shí)，開啟表中，結(jié)點(diǎn)W為距離機(jī)會(huì)點(diǎn)M最近的結(jié)點(diǎn)，判斷結(jié)點(diǎn)W至機(jī)會(huì)點(diǎn)M的距離，本例中該距離為10米，顯然小于臨界距離值(576米)，那么將結(jié)點(diǎn)M'從開啟表中刪除，加入關(guān)閉表，并且將與該結(jié)點(diǎn)M'相鄰的結(jié)點(diǎn)1\、隊(duì)加入開啟表中，此時(shí)開啟表中的結(jié)點(diǎn)包括 \、Τ2、Ν2 ；關(guān)閉表中的結(jié)點(diǎn)包括Μ'。第四步、重復(fù)第三步直到開啟表中距離機(jī)會(huì)點(diǎn)最近的結(jié)點(diǎn)至機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離大于臨界距離值。不斷循環(huán)第三步的過程中，商圈范圍內(nèi)的結(jié)點(diǎn)不斷從開啟表中加入關(guān)閉表，而開啟表中的結(jié)點(diǎn)又是關(guān)閉表中結(jié)點(diǎn)外側(cè)的結(jié)點(diǎn)，因此這是一種從內(nèi)而外進(jìn)行運(yùn)算和判斷的步行商圈生成方法，具有較高的處理效率，錯(cuò)誤率低。第五步、尋找臨界弧段，所述臨界弧段滿足兩端點(diǎn)分別在開啟表和關(guān)閉表中，在臨界弧段上內(nèi)插到機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離等于臨界距離值的臨界點(diǎn)；第六步、將所有臨界點(diǎn)與關(guān)閉表中的所有結(jié)點(diǎn)做最小凸包，該最小凸包即為所要生成的步行商圈。如圖2所示，為最終生成的步行商圈。本發(fā)明中，開啟表中的結(jié)點(diǎn)以最小堆的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列形式存放。最小堆的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖3所示。采用最小堆來存儲(chǔ)開啟表中的數(shù)據(jù)，可以快速地訪問最小花費(fèi)值的結(jié)點(diǎn)，并且在插入或移除元素時(shí)，只需移動(dòng)較少元素的位置。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于電子地圖的步行商圈生成方法，包括以下步驟 第一步、根據(jù)給定的步行時(shí)間和步行速度計(jì)算臨界距離值；第二步、選取機(jī)會(huì)點(diǎn)，并將機(jī)會(huì)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到離其最近的道路弧段結(jié)點(diǎn)上，并將該結(jié)點(diǎn)加入到開啟表；若機(jī)會(huì)點(diǎn)映射到的道路弧段上有天橋，則將天橋的兄弟點(diǎn)所在道路弧段的兩端結(jié)點(diǎn)加入到開啟表中，若機(jī)會(huì)點(diǎn)映射到的道路弧段上有斑馬線，則將斑馬線的兄弟點(diǎn)所在道路弧段的兩端結(jié)點(diǎn)加入到開啟表中；第三步、若開啟表中距離機(jī)會(huì)點(diǎn)最近的結(jié)點(diǎn)至機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離小于臨界距離值，則該結(jié)點(diǎn)從開啟表中刪除，并將其添加到關(guān)閉表中，將與該結(jié)點(diǎn)相鄰的所有結(jié)點(diǎn)、相鄰天橋的兄弟點(diǎn)所在弧段的兩端結(jié)點(diǎn)、相鄰斑馬線的兄弟點(diǎn)所在弧段的兩端結(jié)點(diǎn)更新至開啟表中；第四步、重復(fù)第三步直到開啟表中距離機(jī)會(huì)點(diǎn)最近的結(jié)點(diǎn)至機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離大于臨界距離值；第五步、尋找臨界弧段，所述臨界弧段滿足兩端點(diǎn)分別在開啟表和關(guān)閉表中，在臨界弧段上內(nèi)插到機(jī)會(huì)點(diǎn)的距離等于臨界距離值的臨界點(diǎn)；第六步、將所有臨界點(diǎn)與關(guān)閉表中的所有結(jié)點(diǎn)做最小凸包，該最小凸包即為所要生成的步行商圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電子地圖的步行商圈生成方法，其特征在于所述開啟表中的結(jié)點(diǎn)以最小堆的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列形式存放。
全文摘要
本發(fā)明基于電子地圖的步行商圈生成方法，充分利用了電子地圖中道路結(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從機(jī)會(huì)點(diǎn)起始，從內(nèi)而外的進(jìn)行結(jié)點(diǎn)篩選，并將至機(jī)會(huì)點(diǎn)距離小于臨界距離值的結(jié)點(diǎn)存放于關(guān)閉表中，最終結(jié)合臨界弧段上的內(nèi)插點(diǎn)，生成步行商圈；正因?yàn)楸痉椒ɡ昧说缆方Y(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系，使得本發(fā)明結(jié)點(diǎn)的篩選過程快速而有序，其帶來另一大優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)關(guān)閉表中結(jié)點(diǎn)添加完畢后，開啟表中的結(jié)點(diǎn)正好是商圈外圍最近的結(jié)點(diǎn)，從而有利于方便快速的找到臨界弧段；并且本發(fā)明方法考慮了人行天橋和斑馬線的因素，使生成的步行商圈更貼合于實(shí)際，為選址決策提供準(zhǔn)確有效的信息。本發(fā)明構(gòu)思巧妙，能快速準(zhǔn)確的生成步行商圈，提高選址效率。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102495856SQ20111037225
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者崔璨, 曹凱, 王結(jié)臣, 王豹, 胡瑋 申請(qǐng)人:南京大學(xué)