城市道路网络分析及路线优化问题研究

摘要

GIS技术的迅速发展使其在交通领域得到广泛应用,针对路网拓扑结构和车辆交通行为进行表达的网络分析也成为GIS空间技术的一个研究内容。同时社会经济不断发展,也使得非公有交通工具的数量逐年增长,由此带来的交通阻塞、交通事故频发等问题也日渐严重,因此,研究城市道路网络分析以及路线优化问题有助于合理利用现有路网资源,有效地实现城市交通路网负载均衡,具有一定实际意义和理论研究价值。
　　 本文的主要工作和研究成果如下:
　　 1.研究城市中文地址编码技术。在现有空间数据地址编码技术研究基础上,根据城市地址数据库特定存储格式,制定适于城市中文地址的切分方案,提出一种基于K叉地址树的模糊匹配策略,将地址数据以K叉树形式进行存储；采用分支定界思想探测并排除无效匹配结点,并应用模糊规则对匹配结果进行评价及筛选,从而提高地址匹配的效率和准确度。
　　 2.研究多停靠站点路径诱导优化方法。针对多停靠站点线路路径寻优问题,提出一种基于邻接矩阵网络拓扑树构建的路径寻优方法,借鉴系统生物学中进化树分类的思想,引入路网结点间邻接关系评价标准邻接值的概念,将路网按照其结点邻接关系归类划分为以路网结点间邻接值为表征的路网拓扑进化树,同时对线路路径寻优问题中目标结点进行动态回溯分类,在限定路网搜索区域同时采用分支定界搜索策略进行搜索优化,降低了搜索算法时间复杂度。最后依据国家基础地理信息系统网站提供的国界、省会城市及主要公路基础地理数据进行仿真实现,证明该算法的有效性。
　　 3.研究开发城市道路网络分析服务系统。针对杭州市1:10000基础路网矢量数据,基于WebGIS计算模式,综合利用J2EE、JSF和ArcGIS WebADF框架,结合空间数据管理引擎ArcGIS ArcSDE、Ajax及XML(GML)技术,开发基于Windows平台的城市交通网络分析服务系统。