Dijkstra算法在GIS中的优化与应用

为了提高出行效率,节省出行时间,避开交通情况复杂路段,基于层次分析法与Dijkstra算法,对多种道路交通影响因素进行对比分析并量化赋值,求解出更加准确、合理并能够动态改变的路径规划方法,该方法利用多元数据分析得出最佳路径,优化以道路长度等单一因素解算的最短路径算法,在实际生活场景中有较强的实用性.实验结果表明,通过优化Dijkstra算法分析的最短路径更为合理,具有广阔的实际应用前景.     

基于分布式实时流数据的交通速度计算方法

随着城市规模的不断扩大,道路拥堵已经成为制约经济发展以及影响居民生活的一个重要因素,根据道路交通速度发现拥堵成为了解决这一问题的首要手段。道路交通速度计算的准确性和时效性是影响动态交通管理措施实施效果的关键因素。本文利用GPS浮动车技术获得的流数据,引入实时计算和流式计算平台Storm对数据进行分析处理,通过道路速度计算达到实时发现拥堵交通的目的,为交通管理部门疏导交通以及广大用户出行的道路选择提供参考依据。     

青岛市城市轨道交通线路网络复杂特性分析

运用复杂网络理论,分别在Space-L和Space-P两种拓扑空间下构建青岛市规划至2020年的城市轨道交通线路网络。通过计算两种空间模式下的网络度分布、平均最短路径、聚类系数等统计特征指标进行对比分析。研究表明:青岛市规划至2020年的城市轨道交通网络具有小世界网络特征,线路交错程度不高,站点间的可达性程度为中等。从复杂网络角度观察城市轨道交通,旨在发现青岛市城市轨道交通内在特点,为青岛市轨道规划管理部门提供辅助性参考意见。     

基于交通网络几何和语义(交通)规则集成的公交换乘研究

换乘信息特别是基于地理信息系统技术的图文换乘信息服务,已经成为城市公共交通信息服务、线网规划和线路优化调整的重要指标与内容。但是公共交通线网具有特殊的网络特征和拓扑关系,它不同于城市道路网络,因此公共交通换乘不能简单应用于目前的最优路径算法,例如Dijkstra算法。本文将通过对公共交通线网的空间特征和语义(交通)规则分析,建立城市交通网络的几何和语义连通性的集成关系。几何连通性是语义连通性的基础和先决条件,而语义连通性是公共交通网络拓扑的核心。基于语义连通性的公共交通线网拓扑关系提升公共交通换乘算法的效率和信息准确度,任何两个站点之间的最优路径可以被迅速获取而不需要检索整个网络的几何拓扑信息。并且该最优换乘路径考虑到最少换乘次数、出行距离最短、费用最少、途经站点最少和换乘中最短步行距离等多目标换乘。     

一种健康出行路径动态搜索算法与系统实现

为方便公众优化出行路径，规避或减少空气污染暴露损害，提出一种基于低空气污染暴露的健康出行路径动态搜索算法（dynamic healthy-route search algorithm，DHRSA），并设计开发了相应健康出行路线规划系统。该算法通过融合土地利用回归制图、暴露风险权重估算和Dijkstra最短路径搜索算法，基于实时空气污染情景动态规划健康出行路径。以长沙主城区为例进行随机车辆出行方式测试实验，通过比较DHRSA算法规划的健康出行路径与传统最短出行路径、最快出行路径的出行暴露风险，验证了该算法的可靠性与系统的实用价值。     

交通流量时空特征可视化分析——以海口市2017年5月至10月滴滴出行数据为例

滴滴出行数据中包含了丰富的用户位置信息、出行时空属性、用户行为规律与特征,通过对这些信息的深入分析与挖掘,并结合可视化技术,以图形图像的方式展示,有助于分析用户出行的规律.为了直观展示海口市交通流量动态变化,分析车辆出行的时空规律和交通出行路况,设计一个可视化分析系统.以日历图、径向柱状图等可视化方法为依据,结合可视化工具,从出行数据的不同维度着手分析海口市交通流量情况.该系统能够客观地反映海口市交通变化情况,可以为交通管理规划提供合理的依据.     

大数据视角下的武汉市综合交通特征分析

交通设施的完善提升了交通保障能力,丰富了居民出行方式,全方位、多尺度的城市综合交通特征分析是制定城市交通规划和提升交通管理水平的基础。利用腾讯位置大数据和手机信令大数据,从宏观上分析了武汉市对外交通可达性和区域联系强度,从中观上分析了市域交通圈层结构,从微观上分析了职住通勤特征。结果表明,武汉市交通可达性好,中部交通枢纽地位明显,居民出行以内部出行为主,三镇通勤特征差异明显。     

基于GIS的居民出行调查数据时空查询分析研究

居民出行调查数据是特定区域人口,在一定时间内的具有出行属性、社会属性、个人及家庭属性等信息的城市交通基础数据。随着城市化进程的飞速发展,如何规划城市交通已成为研究的重点。因此高效、准确的处理居民出行调查数据,可视化展示居民出行数据和挖掘居民出行的规律特点,已成为城市交通规划研究的热点。本文基于GIS平台,以建立线性参照系统为基础,采用动态分段技术来处理居民出行调查数据,构建居民出行数据模型,实现了居民出行调查数据的动态显示和综合查询分析。同时可通过挖掘居民出行规律为交通规划决策提供参考信息。     

一种基于遗传算法的多模式多标准路径规划方法

单一路径评价标准难以满足日益多样化的出行路径规划需求。多标准路径规划成为公众出行服务的研究热点。然而,多标准路径规划本质上是具有NP特性的多标准决策问题,且涉及多种交通出行模式。多个不同标准的权重设置将直接影响路径规划结果。因此,如何科学合理地设置不同标准的权重成为多标准路径规划中的技术瓶颈。本文提出了一种适应多模式交通网络环境的多标准路径规划方法,借鉴遗传算法在求解多标准优化问题中的优势,将其扩展到多模式多标准路径规划中。该方法避免了不同出行标准权重设置中的主观性和不确定性,能够实现更为灵活的交通出行模式自动化组合,为出行者提供满足个性化需求的、多标准的出行路径规划服务。     

北京市轨道交通客流时空分布特征分析

随着城市轨道交通规模的扩大,客流量不断攀升,研究乘客的出行特征对于城市轨道交通限流模型的建立以及限流策略的制定具有重要意义。基于北京市某时段部分城市轨道交通线网的OD出行数据,研究了乘客出行的时空分布特征,对北京市轨道交通运营网络提出了建议。分析结果表明:(1)在早高峰时段,乘客的出行时间主要集中为100~200 min,出行距离集中在20~35 km,且出行距离与出行时间呈线性关系;(2)乘客选择地铁出行的出发点和到达点大部分集中在北京五环以内,客流从城外向城内移动,朝阳区和海淀区的进出站客流量均居前两位。     

基于道路网络分析的Voronoi面域图构建算法

提出一种基于网络分析的Voronoi面域图和加权Voronoi面域图构建算法。鉴于道路网络在城市中心地、公共设施引力传导与功能覆盖上的重要作用,采用网络最短路径距离分析和最短路径时间分析构建的Voronoi面域图可以模拟出中心功能的辐射影响范围空间划分的实际情形,进而为空间分析和空间优化提供有力支持。算法过程主要包括:设施邻近道路结点检索和分界结点计算;基于网络最短路径分析Dijkstra算法和分界结点计算的网络Voronoi划分;基于空间离散化、邻近道路分析的空间Voronoi划分及其矢量化处理算法。计算实验结果表明本文提出算法可靠和高效,能够模拟出具有预期精度和形态复杂的网络Voronoi面域图形。     

重庆市主城区城市路网演变分析及与城市扩张耦合性研究

研究结合重庆市主城区2011-2017年高分辨率遥感影像和相关地形图、规划资料及交通专题资料信息等,提取城市路网和城市建设用地数据,基于GIS操作平台,采用空间核密度方法分析主城区城市路网时空演变特征,探索城市路网空间分布规律,以街道(镇)为研究单元分析城市道路与城市用地扩张之间的耦合关系,为合理规划交通道路布局,促进城市扩张与道路网络的协调发展提供了重要参考依据。结果表明,主城区城市路网分布具有空间不均衡性特征,路网演变有明显的方向性,以东西两翼带状区域变化为主,路网密度变化集中在低密度区。与城市用地扩张相关性研究中发现,城市路网是城市扩张的主要驱动力之一,路网中密度区域对城市扩张的驱动效应最明显。     

基于介数中心性的交通拥堵指数计算

本文以北京城市交通为例,选取北京城市路网数据,计算城市路网介数中心性,以反映城市各道路路段的通达情况;并利用北京出租车GPS定点数据,计算实际的交通轨迹。传统的路网介数中心性主要依据各路段最短路径的比重评价理论上的道路通达性,而本文以网络介数中心性为基础,提出动态介数的方法,从城市各路段交通量比重的角度评价各道路实际拥堵情况。利用两个介数的对比能够全面客观地反映交通拥堵状况,提高交通拥堵指数的参考价值,并为城市建设规划决策及道路改建等方案提供依据,有利于缓解城市道路交通拥堵现状。     

城市规划道路信息系统数据库设计研究

分析了城市规划道路要素的构成，并在几何网络模型基础上，对城市规划道路信息系统数据库进行了设计。     

出行认知约束下的最优路径规划方法

基于城市交通与城市形态结构的密切关系,本文探讨了环形城市形态下的城市交通网模型,并提出了结合大众出行认知特征的城市交通最优路径规划方法。为检验本文方法的有效性,利用成都市路网数据对本方法与传统路径规划方法进行了对比实验,结果表明本文方法所规划路径更适应实际状况,可有效地降低时间消耗、较好地符合层次空间推理机制。     

城市道路网评价体系探讨

目前我国城市道路网的评价没有一套较为系统的城市道路网评价体系,对于不同规划方案需要选择相应的评价方法并建立评价指标体系进行分析。以徐州为例,通过道路网技术评价方法建立指标体系,利用模糊评价模型,对徐州市道路网进行评价,得出结论：徐州市道路网处于好的水平,但在道路网规模等方面应进一步改善。     

集成暴雨洪水管理模型的带权雨水网络构建

针对城市雨水网络传统规划手段落后导致城市地面雨水不能及时有效地收集和排除的问题,该文提出了基于GIS和暴雨洪水管理模型(SWMM)集成的带权雨水网络的构建方法。通过软件互操作模式将SWMM模型封装成.NET托管动态库,实现了其与GIS空间分析组件的无缝集成;以新城区竖向设计高程和规划路网为基础数据,构建顾及路网的格网DEM;基于新城区规划用地类型和研究区暴雨模型,运用GIS空间分析实现了水文参数的自动提取;进一步率定雨水管网权重因子,利用GIS几何网络分析实现了带权有向雨水网络自动构建及布局优化。实验结果表明:该方法较传统方法工作效率更高,且布网方案、雨水出口选择、管力计算等方面更加科学合理。     

基于街区形状的城市道路网自动构建

道路网是城市街区图的重要组成部分，是进行最短路分析，最优路分析的关键所在，文中提出了一种根据城市街区形状自动建立城市道路网的方法，并对特殊情况进行了处理，实验表明，该方法具有一定的实用性。     

多源数据协同的城市道路提取

城市道路的高精度提取可为城市三维表达、城市地形分析、城市建设规划、交通导航等提供数据基础和支撑。本文以合肥市局部城区为试验区,以开源路网、街景图像和遥感影像为数据源,在利用最大似然法进行初提取的基础上,通过空间分析、统计分析、几何量测、最小二乘拟合等方法进行粘连分割、缺失处理和交叉口细化等关键处理,构建了多源数据协同的城市道路提取方法,并对提取结果进行了精度评价和分析。试验结果表明,本文提出的城市道路提取方法优于最大似然和面向对象方法,提取总体精度为96.65%,Kappa系数为93.71%,道路宽度偏离标准差为0.03m,特别是对同物异谱、同谱异物及遮挡等造成的信息提取不全问题具有良好的改善效果。