面向指路标志系统的非平面交通路网模型

通过对道路要素进行分类的方法,以非平面路网数据模型为基础,提出交通路网概念模型及数据模型,对立体交叉口中各个跨线桥与匝道等非平面道路要素进行描述,正确表达道路之间的拓扑关系.通过建立结点-可达结点关系,并加载交通规则,建立面向城市道路指路标志系统的非平面交通路网数据模型.把该模型应用于广州市立交指路标志系统中,实现了立...     

基于特征的城市交通网络非平面数据模型

本文通过分析交通网络特征,提出了一种适合城市交通网络数据表达与操作、基于完整交交通特征的ＧＩＳ数据模型,以弥补传统基于弧段－节点的ＧＩＳ数据模型在城市交通网络建模中的不足,并在此基础上将传统的交通网络平面图表达模式升华到非平面模式,设计了基于特征的交通网络非平面数据模型的概念建模与逻辑建模方法,为相应的数据结构与数据库实现奠定了基础。     

基于道路标线布设方案的交通路网数据库构建研究

道路标线是交通规则的载体,它们布设在物理道路网络上为交通参与者分配路权,并规范其行为。通常,称这种加载了交通规则的物理道路网络为交通路网。本文首先提出了物理道路网络的表示模型;然后结合线性参考技术,以物理道路网络为基础,构建了基于的GIS道路标线布设方案数据模型;最后,本文选取示范路网,运用道路标线布设方案数据库,进行路网交通规则的推导,构建了基于车道级路网数据模型的交通路网数据库,为交通路网数据库的构建提供了一种参考。     

室内楼层平面导航路网模型的自动生成

室内路网模型作为室内导航研究的基础,如何自动生成室内路网模型成为近年的研究热点。对于目前自动路网模型研究中出现的复杂环境适应度不够的问题,本文提出了一种室内楼层平面路网模型的自动提取方法。它将室内空间分为公共空间和专属空间两类,从而形成公共空间路径和专属空间路径,并用转换点将两类路径进行衔接;最终利用提取的公共空间路径、专属空间路径和连接路径构成楼层平面导航路网模型。基于此方法,将某学校教学楼一层建筑平面图生成平面自动路网模型,并从路径完整度、准确度及寻路情况3个方面与手动路网模型进行了对比分析,其表现良好。     

基于道路要素的多尺度路网数据模型

GIS-T路网数据模型是实现ITS应用的前提和基础。本文以道路要素作为表达、存储和组织路网数据的基本单位,考虑不同尺度下的应用需求,提出了基于道路要素的多尺度路网数据模型,同时建立了道路拓扑关系与车道拓扑关系。本模型在不同尺度下分为3个层次,不同层次的要素之间建立了实体对应关系。该模型在交通标志标线布设方案自动生成系统上的实验表明,其建模方法是可行、有效的。     

Delaunay三角网支持下的空间场表达

不规则三角网TIN本质上属于基于场的空间数据模型,然而在GIS领域,通常将其局限于DTM数字地形模型的表达中,没有象规则栅格模型那样在平面实体及实体关系表达中发挥足够的作用。针对这一局限性,仿照规则格网的栅格数据模型,应用DELAUNAY三角网工具,建立一种面向平面空间场表达的形式化数据模型。应用三角形的3种基元:顶点、边、三角形面表达空间点、线、面目标,定义该模型上的3种操作:扩充、收缩与骨架化,并进一步推广到序惯操作与条件操作。在几个应用实例基础上,分析该模型在空间邻近关系表达上可发挥重要作用。     

基于实景显著性的行人导航数据模型

提出了一种基于实景显著性的行人室内外一体化导航数据模型,以支持基于实景的行人导航路径规划和引导研究和应用.该模型能够综合室外步行环境、公共交通网络和室内建筑等3种行人导航环境,组织实景显著性对象、全景图和步行路网等拓扑关系.以3种典型环境区域进行了实验,验证了所提出的模型的可用性.     

面向导航的动态多尺度路网数据模型

导航应用需要动态多尺度路网数据的支持.描述交通特征的时空多尺度语义,利用象形符号扩展的UML表示法,设计适用于导航的动态多尺度路网数据模型.模型以车行道为拓扑数据建模的基本单元,以完整道路为几何数据建模的基本单元,实现路网拓扑/几何的分离与多尺度表达,以及交通状态、交通事件,统计行程时间等动态信息与路网的集成表达.试验表明,本文提出的模型为相应的数据结构设计与数据库实现奠定了良好的基础,能有效支持导航应用.     

基于模糊理论的时空数据模型及算法解决

针对当前时空数据模型中存在的主要问题,本文提出了一种基于模糊理论的时空数据模型.该模型从时空对象演化的角度出发,结合模糊隶属度的概念,力求精确表达对象演化的整个过程及对象之间的相互关系.在此基础上,进一步分析了该模型的数据结构以及算法解决,为时空数据模型的研究提供了新的思路.     

IndoorGML室内空间模型描述

室内空间数据模型的表达能力是影响室内位置服务的关键因素,在进行室内空间位置服务之前,需要建立能够表达室内空间复杂特征的模型。针对这一需求,本文提出了一种多元混合室内空间模型,该模型基于传统的对象特征模型、几何空间模型和符号空间模型,通过其表达的几何和拓扑特征的优化组合来实现,可充分表达室内位置和目标间的连通关系,满足室内位置服务需求。针对大量应用程序需要相同的数据模型进行导航分析和信息交换,本文提出了一种使用IndoorGML描述室内空间模型的方法,该方法可实现室内空间模型信息在各设备端的共享。以北京某大型商场为例,建立了多元混合空间模型并使用IndoorGML对其进行描述,最后通过两目标间路径分析证明本文方法的应用价值。     

基于复杂网络的城市道路重要度评价及路网自动综合方法

利用复杂网络理论,构建城市复杂路网模型,基于该模型从道路的结构和功能特征角度,以连接度、介中心和接近度为度量指标定义道路重要度评价模型,并顾及路网的整体形态及路网的拓扑连通性,提出基于复杂网络理论的路网综合算法。为检验方法有效性,针对成都市道路网络进行实验分析。实验结果表明,该道路重要度评价模型较好地反映道路在整个路网结构和功能上的重要程度,复杂路网综合算法能较好地保持原始路网的整体形态结构特征。     

基于路段重要度评价的道路网自动制图综合研究

道路网自动综合是GIS研究的重要基础理论问题。顾及道路重要性对路网制图综合的影响,采用基于对偶拓扑的复杂网络理论构建城市路网对偶拓扑模型,并基于该路网模型建立路段重要度评价方法,进而提出一种基于路段重要度评价的路网自动制图综合方法。实验表明,该方法能够有效地完成不同比例尺下路网的自动综合。     

基于特征的城市交通网络非平面数据库的实现

针对基于特征的GIS及交换网络分析对数据结构的要求，着重讨论了如何建立基于交通网络特征的非平面拓扑，以改进地理分层－关系表设计方法及平面图弧段－节点数据结构在交通网络描述中的不足之处，并通过面向对象的方法、动态分段技术和关系表指针操作，结合实例描述了基于完整交通特征的非平面数据库的实现方法。     

道路网多特征匹配优化算法

同名道路匹配技术是道路数据集成、更新和融合的重要前提。道路网匹配在智能交通(intelligent transportation system,ITS)与位置服务(location-based service,LBS)等方面具有重要的研究价值和应用意义。本文提出了一种道路网多特征匹配优化算法:首先从形状、距离、语义3方面分别设计了基于面积累积的形状差、综合中值Hausdorff距离和全局加权属性项距离3种相似性度量,以更准确地描述道路待匹配对之间的特征差异;然后通过SVM对相似性特征样本集训练,以构建道路网回归匹配模型;最后利用此模型对未知匹配结果道路待匹配对进行匹配结果预测。大量试验结果表明,本文算法对非线性偏差明显的道路网数据能够实现较高的匹配准确率和召回率,能有效地用于包含多重匹配关系的道路网匹配。     

交通限制条件下的最短路径算法分析与优化

通过对交通网络本身的特点及要求的分析与研究，介绍了一些适合道路网的经典最短路算法和数据存贮模式，探讨了在交通网络路线优化过程中需要特别处理的几个问题，如路口延误、禁行状态等，并在理论上给出了相应的解决方案。最后给出了一个路径搜索的实例。     

利用可变形部件模型检测遥感影像道路交叉口

为了解决高分辨率遥感影像道路交叉口位置检测与类型识别问题,提出了一种基于可变形部件模型的道路交叉口检测方法。首先,分析了道路交叉口在高分辨率遥感影像上的表征形式;然后,借鉴面向对象的思想,利用可变形部件模型,通过训练和学习其整体和部件组成的空间布局特征获取目标对象模型参数;最后,通过滑动窗口搜索匹配方法获取道路交叉口位置和其对应的类型。由仿真与实验结果可知,此算法不仅能够自动、准确地检测道路交叉口的几何位置,而且能够识别其几何形状类型,可有效提高道路网络拓扑结构构建效率。     

顾及路网结构保持的城镇居民地自动综合

以往居民地自动综合的研究多集中于建筑物的多边形化简,较少考虑到其与街区、道路网的联系。提出了顾及路网结构保持的城镇居民地自动综合模型,此模型包含道路选取和街区内部结构概括两方面。前者基于网眼密度并结合路划功能选取道路数据,用于街区合并;后者则主要涉及建筑物多边形化简,通过改进矩形差分组合方法,在原有面积阈值的基础上添加距离阈值,并提供新的分层化简思路。以1:1万地图数据到1:5万比例尺的自动综合实验验证了本文算法的可行性和有效性。     

基于拓扑相似性的道路网综合模型

针对道路网综合时须保持道路网眼空间分布特征这一基本要求,在讨论道路网眼拓扑形式化描述的基础上提出了一种基于拓扑相似性的道路网综合模型。该模型通过制定道路网拓扑相似性评价指标来进行道路网综合方案选择,同时针对拓扑相似性相同的不同道路删除方案,进一步提出了利用道路形状加以评价的方法。结果表明,该模型原理正确,无论对于保持道路网眼空间分布还是形状特征都具有很好的效果。     

运用复杂网络方法分析城市道路网的鲁棒性

道路网的鲁棒性分析有助于预防或者降低恐怖袭击、自然灾害以及交通拥堵造成的损失。从开放街道地图上获得世界范围内的50个城市道路网,沿用复杂网络鲁棒性分析方法,运用连续删除模型和级联模型对以道路链相交关系表示的城市道路网进行了鲁棒性分析,同时对路网的鲁棒性与其拓扑模式间的关系进行了探讨。研究发现,对于路网的鲁棒性,运用连续删除模型和级联模型所得到的鲁棒性结果存在差异。其中,连续删除模型的道路网鲁棒性普遍较差;而级联模型的鲁棒性,不同路网之间的差别较大;对于同一模型下的度策略和介数策略,介数策略的破坏性大于度策略。对于路网鲁棒性与其拓扑模式的关系,在连续删除模型下,路网鲁棒性与度相关性呈现显著正相关,无标度与非无标度的路网鲁棒性有差异;在级联模型下,路网鲁棒性与度相关性不相关,无标度与非无标度的路网鲁棒性差异不显著。     

基于改进Snake模型的道路网空间冲突处理

在对Snake模型研究分析的基础上,结合地图制图的需求,从3个方面对Snake模型进行改进：首先建立Snake模型中参数与道路曲线形态特征的关系,以更好地保持移位前后道路形态的相似性;其次控制Snake模型中外力的传播范围,以尽量保持要素位置的准确性;最后,通过道路交叉点的权重属性控制,保证移位后各交叉点的连通性以及道路的整体拓扑关系不发生变化。在此基础上,提出道路网移位整体思路,并采用改进的Snake模型对其进行移位,解决空间冲突。