基于ArcGIS的动态最优路径诱导方法研究与仿真实现

摘要

智能交通系统(ITS)是目前公认的解决城市交通拥挤、改善行车安全、提高运行效率、减少空气污染等问题的最佳途径，也是全世界交通运输领域研究的前沿课题。动态路径诱导系统(DRGS)作为智能交通系统的重要组成部分，对解决目前拥挤的交通问题有着重要的意义。 本文针对目前动态路径诱导系统中存在的问题，利用Web服务、ArcGIS组件、NET框架等技术，进行了基于ArcGIS的动态路径诱导关键问题的探讨和研究，并开发实现了动态路径诱导仿真系统。 本文的主要研究内容如下： 1．在研究ArcGIS系列软件和．NET框架的基础上，设计了基于ArcGIS的动态路径诱导系统方案和总体框架，并对系统采用的方法、技术进行了分析和研究。 2．针对动态路径诱导系统中道路权重难以实时预测的问题，利用用户所反馈的车辆信息(如位置、速度、方向等)对路段的交通状况(如平均行驶速度、平均行驶时间等)进行预测。并运用数理统计理论计算在满足预测精度条件下的最少反馈车辆数。 3．在分析ArcGIS网络模型的基础上，结合城市道路交通网络的特点，设计了能够描述城市交通禁则(禁止直行、禁止左转、禁止调头等)的道路交通网络模型。利用该模型对传统的Dijkstra算法进行了改进，解决了在城市交通禁则条件下进行最优路径诱导的问题，并编程实现了算法。 4．根据仿真系统的总体设计，以ArcGIS系列软件为二次开发平台，采用VB．NET开发语言，模拟实现了系统的主要功能，验证了最优路径诱导优化算法以及系统方案的可行性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1智能交通系统(ITS)概述

1.1.1智能交通系统的基本概念

1.1.2智能交通系统的研究内容

1.2动态路径诱导系统(DRGS)的研究现状分析

1.2.1动态路径诱导系统(DRGS)概述

1.2.2 DRGS的研究现状

1.2.3 DRGS存在的问题

1.3论文的研究意义

1.4论文的主要研究内容及组织结构

第2章基于ArcGIS的动态路径诱导方案分析与设计

2.1 ArcGIS简介

2.1.1 ArcGIS概述

2.1.2 ArcGIS系列软件简介

2.2.NET框架相关概念简介

2.2.1.NET框架概述

2.2.2.NET框架的构成

2.3中心式动态路径诱导方案分析

2.3.1动态路径诱导信息构成

2.3.2中心式动态路径诱导系统框架分析

2.4基于ArcGIS的动态路径诱导方案设计

2.4.1系统总体设计

2.4.2系统数据库设计

2.5本章小结

第3章动态路径诱导系统道路权重算法研究

3.1非拥挤路段行程时间模型的建立

3.1.1路阻函数理论模型

3.1.2零流车速U0的确定

3.1.3交叉口延误分析

3.2动态路径诱导系统中道路权重算法研究

3.2.1满足平均速度估计精度下最少反馈车辆数的确定

3.2.2满足平均行程时间估计精度下最少反馈车辆数的确定

3.3道路权重的确定

3.4本章小结

第4章最优路径诱导优化算法的分析与实现

4.1网络数据模型简介

4.2基于ArcGIS的道路网络数据模型

4.2.1 ArcGIS的网络模型简介

4.2.2基于ArcGIS的道路网络模型

4.3最优路径诱导优化算法

4.3.1经典的Dijkstra算法

4.3.2最优路径诱导优化算法分析

4.3.3优化算法的主要特点

4.3.4优化算法实现

4.4本章小结

第5章仿真系统主要功能实现

5.1仿真系统的总体框架

5.2仿真系统的数据来源

5.3仿真系统的实现

5.3.1综合数据库管理子系统的实现

5.3.2动态路径规划Web服务的实现

5.3.3客户端服务子系统的实现

5.3.4交通信息Web发布子系统的实现

5.4本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文