微观交通仿真平台的地理信息系统支持能力分析

动态交通信息服务是社会化特征显著的智能交通系统理念中的重要组成部分之一,也是提高基于位置服务可用性的核心所在。动态交通信息服务的实现,需要在实时交通信息获取与微观交通仿真技术的基础上,构造各种应用模型和算法,并与地理信息系统环境下的交通信息管理与发布平台相结合,提供满足公众需求的信息服务,为公众出行、交通管理、物流运输等应用提供有效支持。目前业界存在几十种微观交通仿真模型和对应开发的微观交通仿真平台。这些模型和平台有着各自不同的特性,对地理信息系统的支持能力也存在很大差异。本文分析了SimTraffic、CORSim、VisSim、Paramics、AIMSUN、MITSimLab和TransModeler等7种几种业界成熟的微观交通仿真平台的技术特性,评价了它们对地理信息系统的支持能力,可为动态交通信息服务应用的研发提供有效参考。     

协同GIS软件体系结构研究

分布式的异构地学信息处理与分析,需有支持协同工作的GIS平台。但是现有的GIS基础平台大都只具有部分协同功能,真正意义上的协同GIS基础平台尚未出现。本文结合计算机支持协同工作的相关理论,提出协同GIS的体系结构,分析了协同逻辑在协同GIS体系结构中各部分的特征和作用,并论述了所涉及的研究内容。     

新年寄语

2020年刚刚结束。在过去的一年中,《地球信息科学学报》取得了长足进步,《2020年版中国科技期刊引证报告(核心版)》《中国学术期刊影响因子年报(自然科学与工程技术·2020版)》均显示,学报影响因子在测绘科学类刊物排行榜中已跃居第2位。《地球信息科学学报》已成为地球信息科学学术思想交流的优秀平台。     

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。     

交通网络旅行商路径优化的遗传禁忌搜索算法

旅行商路径优化问题是经典的网络分析问题之一。由于旅行商问题具有NP Hard特性,主要通过智能优化方法或启发式算法来获得近似最优解。然而,单一智能优化方法存在运算量过大、参数选择苛刻,对初值依赖性强等缺陷,很难快速实现全局优化。结合多种优化机制和邻域搜索结构设计混合启发式算法可在一定程度上解决这一问题。本文结合遗传算法的全局寻优能力和禁忌搜索的记忆功能,设计实现了一种基于分散集中策略的禁忌遗传算法,即采用遗传变异算子作为分散策略构造邻域,开辟新的搜索空间,有效提升获得全局最优解的概率;将禁忌搜索作为集中策略进行局部寻优,避免迂回探测,充分体现禁忌搜索较强的“爬山”能力,并通过实际交通网络和不同规模的节点集合,从求解精度、稳定性和效率三个方面对算法进行了评价。结果表明,本文提出的交通网络旅行商路径优化的禁忌遗传算法平均求解精度比禁忌搜索算法提高了9%,略优于ArcGIS;当与ArcGIS求解的TSP路径长度差异在1%以内时,禁忌搜索算法已经难以获得对应精度的TSP路径,而禁忌遗传算法效率比遗传算法提高了50%。且禁忌遗传算法具有很好的并行化潜力。     

基于OCCI的空间数据库几何对象实现方法

海量空间数据的高效访问和操作是 GIS平台和应用系统开发的核心技术。本文分析了 Oracle数据库管理系统所提供的访问接口 OCI、OCCI及对象类型转换工具 OTT的特性 ,基于 OCCI和 OTT技术提出了一种面向对象的访问及操作 SDO几何对象的方法 ,并通过实例讨论了实现过程。该方法利用 SDO几何模型作为 Oracle服务端的几何对象载体 ,在客户端通过继承 SDO几何对象实现自定义几何对象模型 ,避免了 SDO几何对象与用户定义几何对象之间的空间数据转换过程 ,有利于扩展自定义空间数据模型。同时 ,自定义几何对象可以充分利用Oracle Spatial提供的空间操作与整合功能 ,加速 GIS软件平台研发过程。     

面向活动地点推荐的个人时空可达性方法

如何在时空制约条件下合理安排个人活动与出行是现代社会中人们日常工作和生活的迫切需求。个人时空可达性研究以个人时空行为视角聚焦个人在时空条件下开展各种活动的自由度,长期以来一直受到人文地理学、社会学和交通工程学等领域的广泛关注。本文基于时间地理学理论,提出一种个人时空可达性方法,顾及活动地点开放时间、最短活动时长及个人活动偏好,实现个人时空可达性分析与评价。然后,利用城市餐饮类服务设施空间位置、营业时间、公众评级等多维时空属性信息及城市路网数据检验方法有效性。本文提出的个人时空可达性方法可为空间规划、时空行为研究提供方法支撑,同时,面向个性化活动地点推荐,可为个人智慧出行提供策略与指导,并且在公众位置信息服务及位置社交网络内容服务等方面具有良好的应用前景。     

基于动态中介中心性的城市道路网实时分层方法

 城市道路网中各路段的出行效率直接决定了公众实时出行过程中对道路的选择差异。本文提出一种动态道路网分层方法,通过引入城市道路实时交通状态信息,结合图论中的中介中心性评价方法,得到与时间相关的城市路网动态中介中心性层级结构。该方法考虑了不同时间段城市交通状态的差异,实现了城市路网层次的动态合理划分,在一定程度上缓解了由于数据空间范围限制引起的路网层级静态划分方法的局限性。本文所提出的方法可作为城市路网动态分层的有效方法,为多用户并发环境下的实时出行路径搜索提供更合理的数据基础,同时也可应用于更多的城市路网研究中。     

京津冀都市圈城市区位与交通可达性评价

为加强区域内部资源整合与生产力要素合理配置,进而实现京津冀都市圈各城市间协调发展与经济腾飞,从空间格局角度,结合最新行政区划、基础地理数据库及其统计资料,运用重力模型和栅格网络分析方法,对京津冀都市圈内各城市地理区位优势和出行运输便捷程度进行定量分析。研究结果表明,京津冀都市圈内区位优势等级以天津市、北京市为中心向外逐级递减,天津市因其对各区位影响因子的均衡接近性而表现出最高的区位水平,北京市次之,而承德、张家口各县市处于劣势区位。都市圈内各城市公路交通基础设施建设发展水平相对均衡。     

三种地理几何数据模型的应用分析

地理几何数据是GIS软件的基础与核心。介绍了OGIS、Oracle Spatial和ArcGIS的地理几何数据模型,通过对比分析了3种数据模型的优缺点。OGIS的地理几何数据模型结构简单、清晰,易于理解,有一定可扩展性,但模型对部分聚合关系描述得不够抽象,影响了模型的稳定性,而且模型对Polygon和MuhiPolygon的表达能力十分有限: Oracle Spatial的地理几何数据模型层次简单,有较强的可扩展能力和很强的表达能力,但它更象是数学几何的数据模型,而非地理几何的数据模型;ArcGIS地理几何数据模型的表达能力最强、最为完善,但模型的结构比较凌乱, 而且与OGIS的模型标准相差较远。最后,笔者呼吁业界应当积极参与到OGC互操作规范的制定和完善中.以早日实现OGC的互操作计划。