城市多模式交通网络特征建模及其应用研究

论文摘要

随着经济的发展,私家车的数量逐年增长,而道路的增加速度已经不能满足用户出行的需求,城市交通问题日益突出。政府对公共交通建设很大程度上缓和了这种供求不平衡,但同时也导致了多模式交通问题的产生。研究多模式交通路网建模以及路径诱导问题有助于合理利用现有路网资源,协调多种交通模式共同发展,为用户出行提供方便,具有现实意义。本文的主要工作和研究成果如下:1.针对杭州市多模式交通路网非平面特征建模问题,利用分层思想将路网划分为物理层、逻辑层和应用层三层,考虑多模式特点,采用线性参照和动态分段技术解决网络重叠问题。在多模式交通路网建模过程中,首先对物理街网进行矢量化,将其作为线性参照系统和基础路网;然后,在街网基础上动态分段,根据模式和属性特点抽象成多条道路,设计转向表及其限制因素构建路网连通性规则;应用层网络构建在逻辑层之上,结合用户现有出行方式,将公交车、快速公交车(BRT)、地铁、私家车等具体交通模式作为属性因素融入到路网中;在多模式路网模型拓扑关系构建方面,先对物理层基础街网进行拓扑修正,而后在应用层上分层构建各模式网络拓扑,再根据各模式路网间的空间关系和步行可达性,协调完成整体路网的拓扑构建。2.针对多模式特征路网的实际应用,首先介绍Dijkstra和A~*这两种经典的最短路径算法,并结合实际路网,采用数据预处理的方式减少不必要的计算点,以此提高算法的运算效率;以多模式公交换乘问题为重点,介绍多模式特征路网下的网络分析功能;考虑用户出行选择,将换乘次数作为首要约束条件,详细介绍了多模式公交换乘流程,并设计相关数据结构,实现算法流程。3.研究开发多模式交通信息发布系统。应用WebGIS计算模式搭建数据库、应用服务器(ArcGIS Server)、网络服务器和客户端四层体系架构;并设计系统功能和用例模型,利用ArcGIS Server Java ADF框架实现系统的Web发布。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 课题研究现状
• 1.2.1 GIS-T研究现状
• 1.2.2 路网模型研究现状
• 1.2.3 多模式交通研究现状
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 路网建模关键技术
• 2.1 线性参照及动态分段
• 2.1.1 线性参照系统
• 2.1.2 动态分段技术
• 2.2 路网模型分类及评价
• 2.2.1 空间数据模型
• 2.2.2 路网模型分类
• 2.2.3 路网模型评价
• 2.3 矢量化及其Web发布技术
• 2.3.1 路网矢量化技术
• 2.3.2 基于WebGIS的信息发布技术
• 2.4 小结
• 第3章 多模式交通路网特征建模
• 3.1 多模式交通网络建模
• 3.1.1 物理层网络模型
• 3.1.2 逻辑层网络模型
• 3.1.3 应用层网络模型
• 3.2 网络拓扑构建
• 3.2.1 基础路网拓扑修正
• 3.2.2 多模网络拓扑构建
• 3.3 小结
• 第4章 多模式特征网络路由分析
• 4.1 最短路径算法分析及应用
• 4.2 多模式换乘研究
• 4.2.1 多模式公交换乘分析
• 4.2.2 数据结构设计及实现
• 4.3 小结
• 第5章 基于WebGIs的多模路网发布系统
• 5.1 系统分析与设计
• 5.1.1 系统软件架构
• 5.1.2 功能与用例模型
• 5.2 系统实现
• 5.2.1 多模式公交换乘实现
• 5.2.2 路由分析模块
• 5.2.3 基本功能模块
• 5.2.4 后台管理模块
• 5.3 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果