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多类型公共交通网络数据模型研究与应用

作　者: 束平
导　师: 龙毅
学　校: 南京师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 公共交通模型 MPTN 扩展拓扑关系
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 433次
引　用: 2次
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内容摘要

数据是地理信息系统(Geographical Information System，GIS)的基础，数据模型则是用来表达地理信息系统中数据之间联系与逻辑组织的形式。在城市公共交通领域，道路、公交、地铁、轻轨，轮渡等类型众多，站点密集，线路交错，利用程度高，针对这些特点，其GIS建设需要构建一个科学高效的网络数据模型用以存储和组织数据。但是传统的网络数据模型适合于单一要素的具有直接拓扑关系的空间对象集合，难以描述这种多类型、多关系的公共交通网络(Public Traffic Network，PTN)结构。因此，需要根据公共交通网络的特点，对传统模型进行有效的改进和扩展，以此构建一个稳定、实用的城市多类型公共交通网络(Multi-Modal Public Traffic Network，MPTN)数据模型。这也是在当前交通设施建设和信息技术发展前提下，提高城市公共交通系统信息化和智能化程度的关键环节之一。本文针对城市PTN的特点，分析了现有的PTN数据模型，在传统交通网络模型的理论和方法基础上，对各要素停靠点空间关系进行了分析和抽象，考虑了空间相离站间的弱连通关系，建立了适合于跨类型、站点紧邻表示的扩展拓扑关系，构建了多类型公共交通网络——MPTN数据模型。基于这种模型结构，本文设计了面向城市公共交通应用的最优路径算法和基于最少换乘次数的最优路径算法，及其相应的数据结构与存储方式。最后，采用Visual C++和Access数据库平台，开发了城市公共交通GIS的原型系统，系统利用MPTN数据模型，建立了数据采集、信息浏览查询、一般路径分析和最佳乘车方案分析等功能，可以实现考虑步行方式(步行距离小于最大步行容忍距离)的多种公共交通方式的换乘。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
前言  8-9
第一章绪论  9-12
  1.1 论文选题背景及意义  9
  1.2 国内外研究进展  9-12
第二章 PTN数据模型概述  12-18
  2.1 公共交通与PTN数据模型  12-13
    2.1.1 公共交通概述  12-13
    2.1.2 PTN数据模型概述  13
  2.2 NCHRP LRS数据模型  13-14
  2.3 面向对象的多层次公交数据模型  14-16
  2.4 基于时间链的公交网络数据模型  16-17
  2.5 本章小结  17-18
第三章 PTN数据模型  18-30
  3.1 多类型概述  18
  3.2 MPTN要素分类和几何表达  18-22
    3.2.1 道路网要素  18-20
    3.2.2 公交线网要素  20-21
    3.2.3 其他要素  21-22
  3.3 MPTN数据模型拓扑关系的构建  22-27
    3.3.1 MPTN特性分析  22
    3.3.2 MPTN数据模型拓扑关系构建  22-25
    3.3.3 MPTN数据模型拓扑关系构建算法设计  25-27
  3.4 MPTN数据模型的拓扑表示  27-29
    3.4.1 结点—弧段数据模型的扩展  27-29
    3.4.2 扩展后的MPTN数据模型  29
  3.5 本章小结  29-30
第四章 MPTN数据模型最优路径算法设计  30-40
  4.1 公共交通乘客出行心理研究  30-31
  4.2 传统Dijkstra最优路径算法  31-34
    4.2.1 最短路径方程  31-32
    4.2.2 传统Dijkstra算法  32-33
    4.2.3 传统Dijkstra算法分析  33-34
  4.3 最短路径算法优化及实现  34-37
  4.4 换乘次数最少的最优路径算法  37-39
  4.5 本章小结  39-40
第五章公共交通信息系统的设计与实现  40-54
  5.1 系统总体设计  40-41
  5.2 数据准备与组织  41-45
  5.3 系统功能设计与实现  45-54
    5.3.1 数据采集与编辑系统  46-49
    5.3.2 浏览系统  49-54
第六章结论与展望  54-55
参考文献  55-58
附录一攻读硕士期间科研工作与成果  58-59
致谢  59

多类型公共交通网络数据模型研究与应用

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