网络分析模型.ppt

网络模型 一、概述 网络模型的典型的例子就是研究交通，包括陆上、海上及航空线路，以及通过管线与隧道分析水、汽油及电力的流动。 在考虑交通问题时，讲两点之间的直线距离是没有意义的。 因为，对于交通运输而言，两点之间的传输并不是沿着两点之间的直线进行的，一切都只能是在交通运输网中的特定路径上进行。因此，两点间的距离表现为两点之间路径的长度。 因为两点之间的相关路径可能有许多条。因此以最短路径的长度来描述网络上两点之间的距离。 网络模型 网络是用于实现资源的运输和信息的交流的相互联接的线性特征。网络模型是对现实世界网络的抽象。 在模型中，网络由链(Link)、结点(Node)、站点(Stop)、中心(Center)和转向点(Turn)组成。 建立一个好的网络模型的关键是清楚地认识现实网络的各种特性与以网络模型的要素(Link, Node, Stop, Center, Turn)表示的特性的关系。 网络模型 网络模型 网络模型 网络模型 （2）路径选择(Path Finding) 在远距离送货、物资派发、急救服务和邮递等服务中，经常需要在一次行程中同时访问多个站点(收货方、邮件主人、物资储备站等)，如何寻找到一个最短和最经济的路径，保证访问到所有站点，同时最快最省地完成一次行程，这是很多机构经常遇到的问题。 在这类分析中，最经济的行车路线隐藏在道路网络中，道路网络的不同弧段(网络模型中的Link)有不同的影响物流通过的因素(网格模型中的Impedance:阻抗)， 路径选择分析必须充分考虑到这些因素，在保证遍历需要访问的站点(在网络模型中的STOP)的同时，为用户寻找出一条最经济(时间或费用)的运行路径。 网络模型 （3）资源分配(ALLOCATE) 反映现实世界网络中资源的供需关系模型。 “供(Supply)”代表一定数据的资源或货物，它们位于被称之为“CENTER”的设施中。 “需(Demand)”指对资源的利用。 Allocate分析就是在空间中的一个或多个点的资源分配的过程。 为了实现供需关系，在网络中必然存在资源的运输和流动。资源要么由供方送到需方，要么由需方到供方处索取。 网络模型 （4）地址编码与匹配(GeoCoding) 利用人们习惯的地址(街道门牌号)信息确定它在地图上的确切位置的技术，称为地址编码与匹配。 客户名单、事故报告、报警中所使用的定位信息多数是按人们习惯的街道门牌号等文字形式提供的，经常在地图上需要迅速定位， 例如110接警后，需要迅速定位求救地点，然后才可以采取进一步措施(例如寻求最优路径前往救助)。 网络模型 Geocoding是基于空间定位技术的一种编码方法，它提供了一种把描述成地址的地理位置信息转换成可以被用于GIS系统的地理坐标的方式。通过对现有的信息系统的数据资源进行分析可以发现：非空间数据资源都有具体的发生地，这也是非空间数据资源与空间数据发生联系的一个关键环节。利用地理编码技术可以在地理空间参考范围中确定数据资源的位置，建立空间信息与非空间信息之间的联系，实现在各种地址空间范围(即行政区，人口普查区，街道)内进行信息的整合。 网络模型 （5）选址和分区(Location-Allocation)分析 Location-allocation分析是决定一个或多个服务设施的最优位置的过程，它的定位力求保证服务设施可以以最经济有效的方式为它所服务的人群提供服务。 在此分析中，既有定位过程，也有资源分配过程。 常用来解决的实际问题包括： 1）加油站位置的选择； 2）急救服务站位置的选择：救火、医疗急救； 3）学校的选址。 网络模型 （6）空间相互作用和引力模型 用于理解和预测某点发生的活动和人、资源及信息的流动。两点间发生多大程度的相互作用与两点的性质以及发生相互作用的消耗或费用有关。 通常情况下两点间距离越近，发生相互作用的可能性越大。 解决的实际问题包括： 1)为什么物资总是向沿海地区流动； 2)为什么某一区域的人们总是去特定的商场购物； 3)从家到电影院超过多长时间后，就不会选择去这个电影院看电影了。 图的搜索策略 盲目搜索（不考虑权重） 广度优先搜索：以同层邻近节点依次扩展节点，逐层进行，在对下一层的任一节点进行搜索之前，必须搜索完本层的所有节点。 深度优先搜索：首先扩展最新产生（即最深的）节点。 分支有界搜索：每个分支都规定了一个统一的搜索深度，搜索到这个深度后，如果没有找到目标便自动退回到上一层。 图的搜索策略 启发式搜索 是深度优先的改进，搜索时不是任取一个分支，而是根据一些启发式信息，选择最佳的一个分支或几个