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城市公交最优化换乘系统研究与实现

作　者: 张少华
导　师: 杨淮清
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 智能交通系统 路网建模 路径规划 改进A*算法
分类号: U12
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 74次
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内容摘要


随着时代的进步和计算机科学技术的快速发展,人们的生活方式开始逐渐趋于智能化、信息化。在城市交通系统中,智能化的交通技术已经得到了广泛的应用,与出行息息相关的智能出行者咨询系统正成为此间重要的前沿性研究课题。本课题即是在这样的背景下提出的,其根本目的在于解决城市公交出行中满足多种评价指标的中转换乘与规划问题,为使用者提供优化的出行方案。首先,论文对现今城市智能公交研究领域的技术发展趋势及国内外研究现状进行了分析,并对目前该研究领域中的关键技术和方法进行了简要的归结和分析,同时对比了几种经典的知识表示方法、建模方法、路径规划算法以及启发式路径搜索算法,并剖析了这些技术的优缺点。其次,论文在分析城市道路网络模型建立与公交中转换乘规划过程中所面临关键问题的基础之上,结合自顶向下,由高到低的分层递阶规划和建模思想,对课题中城市公交路网的建模方法以及路径规划问题的求解方法进行了详细地分析和研究。论文在该方面,主要囊括了城市公交路网模型建立的关键技术与对策、基于地理隶属关系划分的中转换乘规划方法研究、启发式信息提取与应用以及基于分层递阶思想的改进A*算法等研究内容。最后,课题构建了城市公交最优化换乘实验系统,并在论文中比较详细地阐述了课题的实验系统设计目标与功能模块划分,以及实验系统所涉及的具体数据库设计和系统体系架构,给出了实验系统各个功能模块的系统运行界面示例,通过对实验系统性能的分析和评价,初步验证了规划方法的实效性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 课题研究背景  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 智能公交系统概况  13-14
  1.4 课题研究目的与意义  14-15
    1.4.1 课题研究目的  14
    1.4.2 课题研究意义  14-15
  1.5 课题研究主要内容  15-16
第二章 课题领域技术现状与分析  16-22
  2.1 经典最短路径算法  16-18
    2.1.1 Dijkstra算法  16-17
    2.1.2 蚁群算法  17-18
  2.2 传统路网建模方法及存在的问题  18
  2.3 知识库研究与应用  18-21
    2.3.1 知识的含义与表达  18-19
    2.3.2 常用知识表示方法  19-21
    2.3.3 知识库与数据库  21
  2.4 小结  21-22
第三章 面向城市公交网络的建模方法研究  22-30
  3.1 公交网模型固有特性  22-24
  3.2 公交路网建模体系构造  24-25
  3.3 实用化公交路网建模关键技术与对策  25-28
    3.3.1 基于分级递阶的地理隶属关系划分与编码  25-26
    3.3.2 基于地理隶属关系的城市道路网模型建立  26
    3.3.3 路口特征提取与建模  26-27
    3.3.4 公交站点与社会机构布局信息建模  27-28
  3.4 城市公交路网模型的知识表示方法研究  28-29
    3.4.1 城市公交路网模型的知识构成与分类  28-29
    3.4.2 城市公交路网模型的知识表示方法  29
  3.5 小结  29-30
第四章 中转换乘规划方法研究  30-44
  4.1 城市公交最优化换乘规划方案面临的关键难题  30
  4.2 面向公交换乘的分层递阶规划体系  30-33
    4.2.1 分层递阶的规划思想  31
    4.2.2 区域穿越搜索与规划  31-32
    4.2.3 关键路段网搜索与规划  32
    4.2.4 公交线路网搜索与规划  32-33
  4.3 城市公交中转换乘基本形态分析  33-35
  4.4 城市公交出行评价指标的量纲去除  35
  4.5 面向换乘规划的路径搜索算法研究  35-36
  4.6 基于分层递阶思想的改进A*算法  36-39
    4.6.1 常规A*算法  36-37
    4.6.2 改进A*算法  37-39
  4.7 A*算法应用举例与性能分析  39-42
  4.8 小结  42-44
第五章 城市公交最优化换乘系统设计与实现  44-61
  5.1 实验系统体系架构设计  44-45
    5.1.1 实验系统功能设定  44
    5.1.2 实验系统体系结构  44-45
    5.1.3 实验系统功能模块描述  45
  5.2 城市公交路网模型设计与维护模块  45-55
    5.2.1 模型建立模块数据库设计  45-50
    5.2.2 模型建立模块功能实现  50-54
    5.2.3 城市公交路网模型连通性检验  54-55
  5.3 城市公交出行路径规划设计模块  55-59
    5.3.1 路径规划模块规划流程设计  55-57
    5.3.2 路径规划模块功能实现  57-59
  5.4 实验系统性能评价  59-60
  5.5 小结  60-61
第六章 结论  61-62
参考文献  62-65
在学研究成果  65-66
致谢  66

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中图分类: > 交通运输 > 综合运输 > 城市交通运输
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