基于GIS的公交网络模型及其在公交线路查询中的应用.pdf

维普资讯 第25卷 第2期 大 连 铁 道 学 院 学 报 VoL25 No．2 2004年 6月 JOURNAL OF DALIAN RAILWAY INSTITUTE Jun|2004 文章编号：1000—1670(2004)02—0030—05 基于 GIS的公交网络模型及其在公交 线路查询 中的应用 李季涛，杨俊锋 (大连铁道学院 交通运输工程系，辽宁 大连 116028) 摘 要 ：分析了公交网络的特点，研究了如何利用GIS技术建立基于道路网的公交网络模型，提出了基于 最优化路径条件下的换乘搜索方法 ，并探讨了其在公交线路查询中的应用．该方法可用于计划出行路线和 提供在线信息，有效综合了线路、费用、时间及相关的动态交通数据．这样的系统可建立在互联网GIS系统 中，为出行者提供交互式的服务． 关键词：公交网络；分析模型；客流分配 ；公交查询 中图分类号：U491．7 文献标识码 ：A 城市公共交通作为城市交通网络中的重要组成部分 ，是城市内部人流的主要传输载体，对降低车辆流 量，舒缓交通负载与堵塞，改善车流效率发挥至关重要的作用．一定程度上，一个城市公交系统的发展水平 体现了一个城市的繁荣程度．面对迅速发展和不断更新的城市公共交通网，如何快速寻找一条合理、经济、 方便的从出发点道 目的地的最优乘车路线或换乘方案，成为城市居民和外地旅客一个比较困惑的问题，这 也是城市信息化建设中一个不容忽视的研究课题…．本文提出了在以公交线路形成的简化路网的基础 上，寻找最优出行路径，并在此基础上给出换乘方案和出行指导．通过该方法给出的方案少、搜索快、适应 性强，能够更好的满足出行者的查询需求． 1 公交网络的特点 (1)连通性 城市道路网络中的道路交叉 口无差异地连接着与该路 口连通的多条路段，但不同公交线路在同一点 相交时，公交线路间的连通性是有差别的．这是因为：①两路不同公交线路在空间上的同一站点连通时，因 换车而增加了时间消耗；②多条公交线路虽然可以相交于空间上的同一个点，但是该点不一定是公交停靠 站点或者不是同时有站点，因而不同公交线路在此是不连通的． (2)方向性 公交线路的运行是有方向的，一条公交线路有上行和下行两个行驶方向，即从始发站到终点站和从终 点站回到始发站，并且有不同的时间表．大多数公交线路上下行站点不变，但上下行站点分别位于道路两 侧且位置并不重叠．此外 ，在有些城市里，因为路段设置单行线等原因，公交线路上下行路线不完全相同． 因此对于公交线路，有必要分别绘制上行线和下行线． (3)节点的特性 虽然不同的公交线路在行程上有重叠，但是各 自的站点不可能是完全的几何重叠．在实际通勤中必然 要求在不同的公交线路之间实现换车以到达 目的地，这就要求相对应的网络图上不同属性的边在节点上 的连通 ，这是公共交通网络分析的意义．在公交网络叠加分析时，要求把空间上相近的异线站点合理抽象 成图上的相关节点，来模拟不同公交线之间的可换车情况．此外，由于在一些城市存在着地名和站名不相 收稿 日期 ：2004一O1．06 作者简介：李季涛(1971一)，男 ，硕士，助教． 维普资讯 第2期 李季涛等：基于GIS的公交网络模型及其在公交线路查询 中的应用 31 符的问题 ，也存在着公共场所的站名并不是公共场所的名称等问题，因此，需要建立公交站点的名称与周 边资源名称之间的关系． (4)最短路径的意义 道路网络上的最短路径和公交线路的最短路径的意义也不相同．道路网络的最短路径值要求两点之 间路径距离最短即可，或者改进为同时参考道路的速度权值，获得最优路径．公交网络中每一条公交线路 也可理解为一个层次，从一条公交线路到另一条公交线路的换车活动是有时间消耗的，因而就不能为寻找 简单的路径距离的最短而随意换车，因为换车时间成本成了整个路径最优性的关键因素之一 ． 2 公交网络数据模型 2．1 公交网络的图层设置 实际公交线路是有方向的，站点间的路段长度和道