城市交通网络最佳路径分析
城市路网交通流的数学模型及仿真
城市路网交通流的数学模型及仿真钟建新;王照生【摘要】提出了一种基于改进的蜂群智能算法的路径选择分配方法.首先利用双向信息传递技术得到实时路段的交通流状况,将路段的通行能力分级,通过模仿蜂群个体的局部寻优比较得到最优解,具有较快的收敛速度.仿真结果表明,提出的模型和算法不仅能有效解决城市交通路径分配问题,而且计算复杂度较低,算法的计算效率较高,为提高交通路网的效率及实用性和有效性提供了依据.【期刊名称】《安徽电子信息职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(017)001【总页数】5页(P26-30)【关键词】路网交通流;数学模型;仿真【作者】钟建新;王照生【作者单位】赣州师范高等专科学校, 江西赣州 341000;赣州师范高等专科学校, 江西赣州 341000【正文语种】中文【中图分类】O29社会经济的发展和城市化水平的不断提高，对城市交通提出了越来越高的要求。
目前，城市交通拥挤和交通事故频发严重地困扰着交通管理部门和出行者，解决这些问题成为缓解城市交通压力的迫切需要，也是加快城市化进程需要研究的一个重要课题。
近年来，电子通信技术的飞速发展及智能运输系统的产生得到世界各国的普遍关注，借助这些技术，开发城市汽车导航系统，实现路网信息的集成与共享，对改善路网拥挤与提高道路通行能力卓有成效。
目前，全球定位技术和双向信息传递技术已经趋向成熟，只需进行相应的改进和有机结合，就可以实现车辆定位和各种信息的传送和转化。
因此，在汽车导航系统中，尚未解决的是导航依据和方法问题，即为用户选择怎样的出行路径才能满足用户的不同出行目的和需要，并且达到避免拥挤、提高整个路网使用效率的目的。
如何在短时间内获取路网和用户信息，以及如何根据这些信息快速确定出最优出行路径。
这是运输领域的一个前沿理论问题，即“动态路径选择”问题，其优劣将直接影响汽车导航系统进而整个系统的造价和功能。
近年来，世界各国在这个领域进行了深入地研究，取得了比较可观的成果，但所建模型普遍存在着约束条件苛刻、计算量大、优化时间长等问题。
使用地理信息系统进行城市交通分析的方法
使用地理信息系统进行城市交通分析的方法引言：城市交通问题一直是全球范围内的关注焦点。
由于城市化和人口增长，城市交通状况日益恶化，给居民的出行和生活带来了巨大不便。
为了有效地管理和改善城市交通系统，地理信息系统（GIS）成为了一种强大的工具。
本文将探讨使用GIS进行城市交通分析的方法。
第一部分：基本原理GIS是一种集地图、数据库和分析工具于一体的综合信息系统。
它可以对空间数据进行采集、存储、分析和可视化，用于解决各种地理问题。
在城市交通分析中，GIS的基本原理是通过将交通相关数据与地理空间数据相结合，进行空间分析和可视化展示。
第二部分：数据采集在进行城市交通分析前，首先需要收集相关的地理空间数据和交通数据。
地理空间数据包括城市道路网络、公共交通站点、交通信号灯等，可以通过地理调查、卫星影像和地理信息数据库获取。
交通数据则包括交通流量、车辆速度、交通事故等，可以通过交通调查、传感器和交通管理局的数据获得。
第三部分：数据整合与处理在获得地理空间数据和交通数据后，需要进行数据整合与处理。
首先，将地理空间数据和交通数据进行空间关联，即将交通数据与道路网络进行匹配，以获取具体的交通信息。
然后，根据所需的分析目标，对数据进行筛选、清理和转换，以减少噪音和冗余，并确保数据的准确性和一致性。
第四部分：交通网络分析交通网络分析是GIS在城市交通分析中的核心部分。
通过交通网络分析，可以对城市道路网络进行可达性分析、路径规划、交通流模拟等。
例如，可以使用网络分析工具计算两个地点之间的最短路径和最佳路径，以优化出行流程。
此外，还可以利用网络分析工具模拟交通流量和交通拥堵情况，以评估城市交通系统的运行效率和优化措施的效果。
第五部分：可视化展示通过GIS可以将交通分析结果进行可视化展示。
利用地图作为可视化工具，可以直观地展示城市道路网络、交通流量分布、交通拥堵情况等。
通过交互式地图，用户可以自由地进行缩放和漫游，以便更全面地理解城市交通系统的状况。
gis最佳路径名词解释_解释说明
gis最佳路径名词解释解释说明1. 引言1.1 概述GIS（地理信息系统）是一种集成空间数据和地理分析技术的工具，它能够帮助我们理解和处理与地理、位置相关的问题。
在现代社会中，各行各业都广泛应用了GIS技术，其中之一就是最佳路径分析。
本文将详细介绍GIS最佳路径的概念、原理以及应用领域。
最佳路径是指在特定的约束条件下，在两个或多个地点之间找到一条最优的路径。
这条路径通常是基于某种评价标准，如距离最短、时间最短或成本最低等。
1.2 文章结构本文共分为5个部分。
首先，在引言部分我们将简单介绍GIS最佳路径的背景和意义。
其次，在第2部分中，我们将详细解释GIS的概念，并介绍最佳路径定义与原理。
然后，在第3部分中，将对GIS最佳路径算法进行分类解析，并讨论约束条件对最佳路径计算的影响。
接下来，在第4部分中，将通过实际案例给出城市交通规划、物流配送以及应急救援等方面在GIS最佳路径应用上的示例。
最后，在结论部分，我们将总结本文的主要内容，并展望GIS最佳路径在未来的发展方向。
1.3 目的本文旨在通过对GIS最佳路径的详细解释和应用案例分析，帮助读者更好地理解与使用该技术。
无论是进行城市规划、交通管理，还是优化物流配送路线等领域，掌握GIS最佳路径技术都能为决策提供科学依据，并带来更高效、更经济的结果。
(注意：此回答为普通文本格式，并不包含实际段落格式。
)2. GIS最佳路径名词解释2.1 GIS概念介绍地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于处理、存储、分析和可视化地理空间数据的技术工具。
它结合了地理学、统计学和计算机科学等多个学科，通过利用空间关系和属性关系来展示地理现象和问题。
2.2 最佳路径定义与原理最佳路径是指在给定的网络中，根据特定的约束条件找到两点之间距离最短或时间最少的路线。
在GIS中，最佳路径通常被应用于交通规划、物流配送、应急救援等领域。
基于改进蚂蚁算法的城市交通最佳路径选择
关 键
词： 蚂蚁算法； 最佳路径； 链路流量； 等待时间
中图分类号 ：Ｐ １ Ｔ ２ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ０－ ４（ ０）１ ０２ ４ １ ６ １ ２ ６０－ ６－ ０ ７０ ０ ０ ０
Ｏｐ ｉ ａ － ｏ ｔ ｏ ｃ ｆｔ ｅ Ｃｉ ａ ｓ ｏ ｔ ｔ ｌｒ ｕ ｉ Ｃｈ ｉｅ ｏ ｈ ｔ Ｔｒ ｎ ｐ ｒ ｍ ｎｇ ｙ Ｂａ ｅ ｎ Ｉ ｒ ｖ ｄ Ａｎ ｇ ｒｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｍｐ ｏ ｅ ｔＡｌ ｏ ｉ ｈ
Ｆｅ ． ２ Ｏ ｂ Ｏ ６
基于改进蚂蚁算法的城市 交通最佳 路径选择
陈 宏，胡宁静
（ 长沙理工 大学 计算机 与通信工程学 院， 湖南 长沙 ４０７ ） １０６
摘 要 ： 从现今城 市交通网络分布的实际出发， 改进的蚂蚁算法， 采用 通过设定实时更新的链路流量阈值和结点
等待时间阈值， 并且引入反向蚂蚁来全局更新城市交通路径中的链路流量及结点等待时间等信息 ， 以选择实时的 城市交通最佳路径． 实验表明本文提出的改进算法获得了较好的效果 ， 比较好的解决了这一问题．
随着城市化进展速度 的加快 ， 城市交通最佳路
径的选 择 已成 为 制 约 城 市 发 展 的瓶 颈 ， 待 解 亟
收稿 日 ： ０ — ６— ７ 期 ２ ５ ０ ０ ０
基金项 目： 湖南省教育厅科学研究项 目（３ ０８ ０ Ｃ７ ）
基于改进遗传算法的城市交通最佳路径选择
随着城市化进展速度的加快 ， 城市交通最佳路径 的选择 已成为制约城市发展的瓶颈，亟待解 决【。在给定城市交通 ” 路网拓朴结构的条件下， 如何选择一条最佳路径 以使网络 费
用 最 小 ，是 智 能交 通运 输 系 统 的 主 要 目的 。目前 由于 城 市 道 路 密度 不 断增 大 使得 可 行 路 线 空 间指 数 倍 地增 大 ， 用 传 统 应 的 优化 方 法 计 算 ，时间 也会 随之 以指 数倍 地 增 多 ，很 难 发 挥
ｃｔ ｒｎ ｐ ｒ ｔｍｅ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｈ ｅ ａｔｃｅｃａｉｅ ｈ ｌｏ ｉ ｍ ｈ ｏ ｇ ｘ ｅｉ ｎ ，ａｑ ｉ ｓｇ ｏ ｅｕｔ ｎ ｅｏｖ ｓｔｉ ｉ ｔａ ｓ ｏｔｉ ｅ ｔｄｓｒ ｕｉ ．Ｔ ｒ ｌ ｌｒｆ ｓｔｅａｇ ｒｈ ｔｒｕ ｈ ｅ ｐ ｒ ｙ ｎ ｉ ｏ ｉ ｉ ｔ ｍｅ ｔ ｃ ｕｒ ｏ ｄ ｒｓ ｌ ｅ ，ａ ｄ ｒｓ ｌｅ ｈ ｓ
本文从分析遗传算法本质 入手 ， 出一种应用变长度染 提
色体的优化遗传算法，提高计算效率，以实现最佳路径 的选 择，达到城市交通网络系统最优 。 ｌ 遗传算法的基本概念和步骤
１１ 遗传 算法的基本原理【 １ ． ４ ．
遗 传 算法 （ Ａ）的思想 源 于 生物 遗 传 学和 适者 生 存 的 自 Ｇ
中图 分类 号 ：Ｔ １３ Ｐ ８ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０ －１５２ １ ）５０ ７－３ ０ ９９ １ （０ ００ ・０ ２０
Ｏｐ ｉ ｌｒ ｕ ｉ ｔｍａ －ｏ ｔｎｇＣｈｏｃ ｆ ｈ ｔ ａ ｓ ｏ ｔＢａ ｅ ｎ Ｇｅ ｔｃＡｌ ｏ ｉｈｍ ｉｅｏ ｅＣｉ Ｔｒ ｎ ｐ ｒ ｓ ｄｏ ｎｅｉ ｇ ｒｔ ｔ ｙ
第３ ２卷第 ５ 期
城市规划中的空间分析技术使用技巧
城市规划中的空间分析技术使用技巧城市规划是一门综合性的学科，旨在通过科学、合理地设计和布局城市的各个元素，实现城市的可持续发展。
在城市规划中，空间分析技术发挥着重要的作用。
通过对城市空间的分析，可以深入了解城市的空间特征、问题和潜力，从而为城市规划决策提供科学依据。
本文将介绍在城市规划中常用的几种空间分析技术，并分享一些使用技巧。
一、地理信息系统（GIS）分析地理信息系统（GIS）是一种将地理信息和非地理信息相结合的技术，通过空间分析和地理数据处理，揭示地理现象和规律，为城市规划提供支持。
在城市规划中，GIS可以用于地貌分析、土地利用规划、基础设施规划等方面。
1. 数据准备：在进行GIS分析之前，需要收集各种不同空间数据，如地形、道路、建筑物、水体等，保证数据的完整性和准确性。
同时，还需要对数据进行预处理，如清洗、转换、投影等。
2. 空间关系分析：利用GIS软件进行空间关系分析，可以确定城市组织的结构、节点和重要的交通网络。
例如，可以通过网络分析确定最佳路径和行车时间，为城市交通规划提供决策依据。
3. 可视化展示：GIS可以将数据以地图的形式展示出来，使得人们更直观地了解城市的空间布局和特征。
通过对数据进行空间分析和可视化展示，可以帮助规划师更好地理解城市的发展潜力和问题。
二、正交分析正交分析是一种多因素分析方法，通过将问题分解为若干个正交的方向来分析和解决复杂的城市规划问题。
在城市规划中，正交分析可以用于评估城市布局、交通规划、绿地布局等问题。
1. 因素选择：在进行正交分析之前，需要确定参与分析的因素。
例如，城市布局可以考虑人口密度、经济活动集聚度、土地利用类型等因素。
2. 方向分析：根据选择的因素，运用正交分析方法将问题分解为若干个正交的方向。
例如，可以将城市布局问题分解为垂直方向的人口密度和水平方向的经济活动集聚度。
3. 综合评价：根据各个方向的权重和指标，进行综合评价。
通过正交分析的结果，可以得到合理的解决方案，为城市规划提供科学依据。
道路网络分析
道路网络分析一、实验目的(1) 了解网络分析基本原理、方法。
(2) 熟练掌握ARCGIS 下进行道路网络分析的技术方法。
(3) 掌握利用网络空间分析方法解决实际问题的能力。
二、实验内容及步骤1.最佳路径分析：根据给定的停靠点，查找最佳路径（最省时的线路）（1）创建路径分析图层：在网络分析工具栏[ Network Analyst]上点击下拉菜单[Network Analyst],然后点击［New Route］菜单项.此时在网络分析窗口[Network Analyst Window]中包含一个空的列表，显示停靠点(Stops), 路径（Routes），路障（Barriers）的相关信息。
同时，在TOC(图层列表）面板上添加了新建的一个路径分析图层［Route］组合。
（2）添加停靠点：在网络分析窗口[NetworkAnalystWindow]中点选Stops(0)；在网络分析工具栏[Network Analyst]上点击“新建网络位置”[Create Network Location]工具；在地图的街道网络图层的任意位置上点击以定义一个新的停靠点；依次添加4 个停靠点。
（3）设置分析选项（4）运行最佳路径分析得到分析结果：在网络分析工具栏［NetworkAnalyst］上点击“求解”[Solve]按钮；分析结果－最佳路径线状要素图层将在地图中显示，在“网络分析窗口”[Network AnalystWindow]中“路径”[Route] 目录下也会同时显示；在网络分析窗口[NetworkAnalyst Window]中点击Route树状结点左边的加号(+)显示最佳路径；在网络分析工具栏中点击方向[Direction]按钮打开“行驶方向”窗口；在行驶方向[Directions]窗口中点击“超链接”[Map]可以显示转向提示地图。
（5）设置路障(barrier)：通过在行驶路径步增加障碍，表示真实情况下，道路上无法通行的路障。
GIS技术在交通运输规划管理中的应用
GIS技术在交通运输规划管理中的应用GIS技术（地理信息系统技术）在交通运输规划管理中发挥了至关重要的作用。
GIS技术是一种现代的数字化技术，具有数据管理、地图绘制、空间分析和网络分析的功能。
基于GIS技术，交通运输规划管理可以更加全面、准确及时的进行，从而优化城市交通系统，改善交通条件，提升人民出行质量。
GIS技术可以在交通规划中用于数据收集、分析和可视化。
首先，GIS技术可以收集交通相关数据，包括交通流量、车速、交通事故和公共交通线路等。
这些数据可以自动化收集、处理和更新，保证信息的及时性和准确性。
其次，GIS技术可以分析交通数据，包括交通流、车辆停靠位置和公共交通服务实用度等。
通过交通数据的分析，规划部门可以识别出城市道路瓶颈，预测未来的交通流向，确定新的线路需求等。
最后，GIS技术可以将交通数据以图表、绘图或地图的形式呈现，提供直观可视化交通信息供决策者使用。
GIS技术在交通规划中可以用于网络分析。
网络分析是利用GIS技术进行的空间分析的一种形式。
它适用于研究与交通运输相关的路网和公共交通路线。
网络分析可以用于查找最佳路径，分析交通瓶颈和规划新的公共交通线路。
通过网络分析的结果，规划部门可以更好地规划公共交通线路和道路，提高交通效率和减少交通拥堵。
GIS技术还可以用于城市交通模拟。
城市交通模拟是一种模拟城市交通流量状况的技术。
通过模拟城市交通流量，规划部门可以分析交通瓶颈，识别路段的拥堵情况，预测未来的交通情况，并规划新的道路和公共交通线路。
城市交通模拟可以优化城市交通系统，提高公共交通效率，提高市民的出行质量。
GIS技术在交通规划中的应用还包括交通事故分析。
交通事故分析可以通过GIS技术进行。
规划部门可以利用交通事故数据绘制地图，分析交通事故的发生位置和原因，并对交通安全问题进行评估。
通过交通事故分析，规划部门可以改进城市交通系统，提高交通安全性。
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众所周知，城市交通网络在现代化都市生活中起 着越来越重要的作用，其建设水平总体上反映了城市 交通网络与城市规模、人口、社会经济发展水平相适应 的状况，不同的城市规模、经济发展水平和城市的性质 对交通网络建设水平的要求有着很大的差别…１。随着 我国城市化水平的提高，城市建成区范围逐步扩大，人 口和产业也逐步向城市集中，人们在城市中的活动频 度不断增加，这就给我国的城市交通带来了前所未有 的压力。目前，我国的各个大中小城市均面临着较大 的交通压力，直接影响到城市经济的发展以及人们的 出行。那么，优化城市交通结构、构建城市交通网络模 型、分析交通网络的最佳路径、选择最优出行路线和方 式是缓解交通压力、提高交通运营效率的有效技术手 段，也是当前研究城市交通的热点问题。本文在前人 研究的基础之上，借助ＧＩＳ几何网络分析技术，探讨了 城市交通模型的构建、空间数据的拓扑以及最佳路径 的分析，以期能对城市智能交通发展研究提供借鉴。
３．心ｉＩｌｇ胁喇呻脚岫ｆｏｒ Ｒ嘲础踟ｉｒｏｌｌ嗽吐４ｎｄ娜Ｉｎｆｏｎｍｆｉｏｎ ＳｙＢｔ皿，ｃ叩眦Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖ商ｔｙ，ｒ，ｅｉｊｉＩｌｇ １０００３７，嘶）
㈣：Ｆｒｏｍ ｃ０瑚佃咖ｔｈｅ ｂＩⅢｄｉＩ唱ｏｆｔｈｅ嘶’８佃ｍ叩嘎妇ｎｅｔｗｏｒｋ，ｔｈｅ ｐ印盯ｅｌ蛔毗ｅｄ ｄｒｙ’Ｂ Ｕ，ａ．ｒｌｓｐｏｒｔａｆｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｔｈｉｓ
Ｄｉ酬Ｌａｎｄ （１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ
ａｎｄ Ｅｃｏｌ００ｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｑｌ∞弛Ｕｎ蛔ｍｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，凸即ｇ血６１００５９，Ｃｈｉｎａ；
Ｈ峨ａｎｄ ２．Ⅸ伊衄曩吐ｏｆ Ｂｅｓｏｍ＇ｅｅ ＥＩ］【’ｒｉ】跏珊疵ａｎｄ ＵｄⅫｒｔ
Ｍｌ础Ｉ铲幔皿，血印咖Ｕｎｌｖｅｘ咖ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｈｅｒ咄６１００５９，Ｃｈｉｎａ；
摘要：以城市交通网络的构建作为切入点，分析了城市交通网络模型的建立、空间数据的拓扑分析、几何网络的构建和最佳路 径。通过具体的实例，利用ＡｒｃＧＩＳ网络分析工具，探讨了基于距离最短的最佳路径分析、基于时间最少的最佳网络分析和有障碍物
的时间最少的最佳路径分析，阐述了ＧＩＳ技术在城市交通网络最佳路径分析中的重要作用，以期通过ＧＩＳ的网络分析技术来构建城 市智能交通网络体系，为城市的发展提供坚实的基础设施保障。
择Ｋ，使腑＃［力＝ｒａｉｎ｛Ｄ／ｓｔ［ｉ］Ｉ Ｋ∈Ｖ—ｌｓ｝，Ｋ∈Ｖ，巧
就是当前求得的一条从％出发的最优路径的终点，令 Ｓ＝ＳＹ｛Ｋ｝；第２步修改从％出发到集合Ｖ—Ｓ中任 一顶点圪的最短路径长度，如果Ｄ／ｓｔ［力＋Ｃｏｓｔ［．『，七］ ＜Ｄ／ｓｔ［后］，则做第三步；第３步修改Ｄｉｓｔ［后］为Ｄ／ｓｔ
·３０９·
：盈Ｅ究左法！
：
据进行分析，在构建空间数据的拓扑关系基础之上建
立交通网络数据模型，见图１。
表１ 交通网络模型空间数据类型及简略状态一性
数据类型别称（交通或网络）
状态属性
点
节点或结点
障碍、拐角点、中心、站点等
ห้องสมุดไป่ตู้
线
路段或链
街道、路段、可通行、不可通行、限速，等
面
研究区域
一
裹２交通网络模型空间数据属性结构
空间致据略图
属性字段
嬲类型
长度 双｝｜｝度
属性结构
黻
双精度
用时 双精度
路段质量 整型
描述每一路描述每一路描述每一路描述每一路
段的长度，段的行车速段的行车时段的质量状
数据属性描是进行距离度，是进行阃，是进行况，是进行
述
最短路径分时间最短路时间最短路最佳路径分
析的重要参径分析的重径分析的重析的重要参
敷
要参数
在众多的最短路径算法中，Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法因其能适 应网络拓扑的变化，加之性能稳定，因此在ＧＩＳ最短路 径分析中得到较为广泛的应用【１０Ｊ。Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法的基 本思想就是以始发点汤为根节点，遍历所有距‰距 离最短或时间最短的邻近节点，逐步遍历，逐步邻近，
直至所有节点全部遍历一遍，直至目标点，这样每一个 节点）【ｉ距离）（ｏ均为距离最小或时间最少路径［１１】。 也就是寻找这样一个路径，使两点之间的距离最短或 时间最少，即Ｄ／ｓｔ＝ｒａｉｎ｛砒ｔ（ｉ，『）｝。
收稿日期．＇２００８—０２—２５；修订日期：２０∞一０３—２１ 基金项目：北京市“资源环境与地理信息系统”重点实验室开放基 金；四川省学术与技术带头人培养基金（编号：２２００３１９）；四川省青年科 技基金（编号：０６Ｑ０２６—０１４）。 第一作者简介：吴柏清（１９６９一），男，重庆人，博士研究生，副教授， 主要从事遥感与ＧＩＳ在城镇规划中的应用研究。
在地理信息系统中，包含３种数据类型，即点、线 和面。在交通网络构建中，其空间数据主要为点和线， 表现在交通实体上分别对应的节点和路段称为结点和 链［５】，见表ｌ。链是指网络中流动的管线，在交通网络 模型中指路段；结点是网络中链的连接点，如车站、街 道交叉口、港口等，其状态属性包括阻力和需求。结点 又有以下几种常见类型：①障碍。禁止在网络链中流 动的点，如交通路障。②拐角点。出现在网络链中所 有的分割结点上状态属性的阻力，如拐弯的时间限制 和交通规则限制（如不允许左转等）。③中心。它是接 受或分配资源的位置，如商业中心、电站等，其状态属７ 性包括资源总量、阻力限额等（如物流源、商业中心 等）。④站点。在交通链中资源增减的点，如库房、汽 车站点等［５］５。在收集到交通路段和结点数据后，建立 空间数据的属性结构，见表２。对空间数据和属性数
塞蘧珏发与直扬＆§地堡函篁！呼ｇ鲤４蠡Ａｉｄ匣２Ｑ鳗丛（垒）
：五匪究方法！
城市交通网络最佳路径分析
吴柏清１，２何政伟１一，许辉熙１，张新海１，刘慧卿２ （１．成都理工大学数字国土与生态科学研究所，四川成都６１００５９；２．成都理工大学资源环境与城乡规划系，四川成都６１００５９；
３．首都师范大学资源环境与地理信息系统北京市重点实验室，北京ｌ∞ｏ卵）
拓扑关系
相互关联性，一个点与一个点的依存关系 点在线上。点在线外 点在面上，点在面外。点在面的边界上 线与线的连接、交叉、相离；线的不可自相交（如等高线） 线在面内，线在面外，线是面的外轮廓
面与面的邻接关系，公共边 一
图２ ＡｚｃＧＩＳ交通网络拓扑分析工具
圈１交通网络数据模型的构建
２交通网络拓扑分析 拓扑分析是对地理信息系统中地理要素之间空间
［后］＝抛［＿『］＋Ｃｏｓｔ［ｊ，ｋ］，重复第２、３步操作共Ｎ一１
次，由此求得从％出发到图上各个顶点的最佳路径 是依路径权值递增的序列。这样，便可找出指定点之 间的某种量度最小的路径，达到最佳路径分析的目的。
时间最
田倒 瞎臣
一一叫孙 一一主珥千鼍
··．．－－．ｉ．７１
一谈干１
带障碍
圈例 略段
一 一三环４ 一主干诅 一＝环
资遵珏发与直场殛螋区塑虹墅鱼量蚴２噬丛（垒）
描述该算法的实现过程为［１０，１１］：用带权的邻接矩 阵Ｃｏｓｔ来表示带权的具有Ｎ个结点的有向图，Ｃｏｓｔ［ｉ， 力表示弧＜Ｋ∈Ｋ＞的权值，如果从Ｋ到巧不通，则 Ｃｏｓｔ［ｉ，力＝∞，然后引进一个辅助向量Ｄｉｓｔ，每个分量 Ｄ／ｓｔ［ｉ］表示从起始点到每个终点Ｋ的最小权值；假定 某向量的起始点在有向图中的序号为ｍ，并设定该向 量的初始值为：Ｄ／ｓｔ［ｉ］＝Ｃｏｓｔ［ｍ，ｉ］，Ｋ∈Ｖ。式中，Ｖ 是结点的集合。令ｓ为已经找到的从起点出发的最短 路径的终点的集合，初始值为Ｓ＝｛Ｖｍ｝，则：第１步选
ｔｈｅ
ｔｏｐｏｌｏｇｙ
ａｎｄ山ｅ啦岫ｏｆ 舡岫ｏｆ ｄａｔａ，ｃ０幔蜘】咄ｏｆ ｔｈｅ叩毗ｉａｌ
ｇｅ咄乜ｉｃ ｔｈｅ
ｎｅｔｗｍ＇ｋ
ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐａ童ｈ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ皿１８ｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｂｅｅｔ ｐａｔｈ Ｏｆｔ ｔｈｅ
ｔｈｅ田ｌ岫ｏｆ ８ｂ哦瞄ｔ ｌ即ｇＩｈ，ｏｎ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｏｎ ｔｈｅ日ｈｏｒｔｅｓｔ ｔｉｍｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｂａｒｌ＇ｉｅｒ８．Ｌａｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｉⅡ驴呲眦ｏｆ ｔｈｅ ＧＩＳ ｔｅｅｈｎｏｌｏｇ，ｙ ｉｎ
……，Ｊ１谴
一技干道
：研究方法：
４ ＡｒｅＧＩＳ工具分析实例 以成都市市区街道略图为例，进行城市交通网络
最佳 路径分析研究。我们将成都市街道分为４个等
级，首先为一环、二环和三环，在此路段上行车速度最 快；其次为主干道，行车速度一般；第三为次于道，行车 速度比主干道次之；最后为小道，行车速度最慢。根据 这４种交通街道的等级，绘制成都市交通略图的专题 图，并进行拓扑分析，为交通网络最佳路径分析做准 备；然后，赋予不同的路段以不同的速度属性，并计算 出在每一路段上行车的平均时间。数据准备好之后， 便可以利用ＡｒｅＧＩＳ网络分析工具建立几何网络并进 行最佳路径分析。如图３为Ａ、Ｂ两点问不同类型的 最佳路径分析结果。其中图３Ａ表示距离最短的路径 分析；图３Ｂ为用时最短路径分析；图３Ｃ为在某些路段 上设置障碍从而得到带障碍的用时最短路径分析。
·３１０·
万方数据
３交通网络最佳路径分析 路径分析是ＧＩＳ网络分析研究的热点，是ＧＩＳ软
件中的基本空间分析方法之一，也是交通地理信息系 统的核心功能，通常可理解为求解最佳路径。在对交 通网络进行路径分析时，按其网络路径中所赋予权重 的不同，可分为距离最短路径问题、时间最短路径问 题、油耗最小路径问题、费用最小路径问题、安全舒适 性最优路径问题等【９Ｊ９。一般而言，时间最短路径是大 多数出行者都特别关注的问题，因此面向最短时间的 最佳路径分析也就成为ＧＬＳ着重研究的问题之一。目 前最常用的基于交通网络模型的路径分析应用模型一 般是将实际的路段抽象为网络中的一条边，以边的权 重值来表示两点间的连通费用，可以为行车时间、速 度、路段长度等，从而求出交通网络上某点到其它任一 点的连通费用总和最小的路径作为最佳路径［４，９Ｉ。从 某种意义上讲，求解最佳路径实际上就是求解有条件 的、带权重的最短路径。