智能交通地理信息系統(tǒng)課件：繪制公交線(xiàn)路

智能交通

地理信息系統(tǒng)

功能地塊的規(guī)劃與紅線(xiàn)劃定

繪制公交線(xiàn)路項(xiàng)目描述本項(xiàng)目主要學(xué)習(xí)要素緩沖區(qū)的制作、緩沖區(qū)的疊加操作，以及應(yīng)用GIS知識(shí)進(jìn)行交通線(xiàn)路規(guī)劃設(shè)計(jì)的方法。學(xué)習(xí)者通過(guò)本任務(wù)的學(xué)習(xí)，結(jié)合之前所學(xué)習(xí)的地圖要素點(diǎn)、線(xiàn)、面的相關(guān)知識(shí)，以及相關(guān)交通規(guī)則在電子地圖中的應(yīng)用形式，可以嘗試使用GIS軟件解決在城市、河流、物流等交通及交通相關(guān)領(lǐng)域規(guī)劃中出現(xiàn)的問(wèn)題。3CO

NTENT目錄01任務(wù)描述02學(xué)習(xí)目標(biāo)03知識(shí)準(zhǔn)備04實(shí)施與評(píng)價(jià)05知識(shí)拓展/

01任務(wù)描述一、任務(wù)描述本任務(wù)要求學(xué)習(xí)并掌握實(shí)際路網(wǎng)數(shù)據(jù)、公交站點(diǎn)選址、公交線(xiàn)路選擇的方法的具體應(yīng)用，繪制城市知名公交站點(diǎn)及線(xiàn)路。具體要求：完成長(zhǎng)沙知名景點(diǎn)公交站點(diǎn)的定位及相關(guān)公交線(xiàn)路的設(shè)計(jì)。長(zhǎng)沙市憑借著紅色景點(diǎn)和餐飲文化，已經(jīng)成為目前國(guó)內(nèi)新的知名一線(xiàn)城市，目前長(zhǎng)沙市區(qū)知名景點(diǎn)超過(guò)20余處，遍布長(zhǎng)沙各行政區(qū)域，如下圖所示。各景點(diǎn)之間分布相對(duì)較分散，最大跨度距離超過(guò)20公里。為了更好的為旅客提供交通服務(wù)，規(guī)劃開(kāi)通一條知名旅游公交路線(xiàn)。現(xiàn)要求對(duì)公交站點(diǎn)及公交線(xiàn)路進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。/

02學(xué)習(xí)目標(biāo)二、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解網(wǎng)絡(luò)分析的概念；2.掌握按距離和時(shí)間等不同要素進(jìn)行空間分析的；3.掌握制定公交線(xiàn)路的方法。知識(shí)目標(biāo)能夠依據(jù)給出的知名景點(diǎn)名稱(chēng)和長(zhǎng)沙市主干、次干道路路網(wǎng)，確認(rèn)知名景點(diǎn)公交站位置，并通網(wǎng)絡(luò)分析最后確定長(zhǎng)沙知名公交線(xiàn)路。技能目標(biāo)強(qiáng)調(diào)嚴(yán)謹(jǐn)、守規(guī)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、守法守規(guī)的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)作風(fēng)，以此延展教學(xué)，引申“沒(méi)有制度，則無(wú)國(guó)家”的道理，引導(dǎo)學(xué)生將來(lái)走入社會(huì)中如何做人、做事，培養(yǎng)有責(zé)任有擔(dān)當(dāng)?shù)暮闷返?。素質(zhì)目標(biāo)/

03知識(shí)準(zhǔn)備三、知識(shí)準(zhǔn)備（基本概念）公交線(xiàn)路規(guī)劃公交線(xiàn)路規(guī)劃是指對(duì)未來(lái)城市公共交通線(xiàn)路的研究和布設(shè)。公交線(xiàn)路的規(guī)劃需要根據(jù)城市人口和城市用地的布局、城市居民出行中的公交方式出行規(guī)模等設(shè)計(jì)，體現(xiàn)城市交通發(fā)展戰(zhàn)略，滿(mǎn)足未來(lái)交通對(duì)公交的需求。三、知識(shí)準(zhǔn)備（基本概念）一是規(guī)劃設(shè)計(jì)要努力吸引乘客，確保公交運(yùn)行效率，降低營(yíng)運(yùn)成本，從而較少公交體統(tǒng)耗費(fèi)，提升公交公司效益。公交線(xiàn)路規(guī)劃的原則二是優(yōu)化城市人們出行，在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)人們出行、交通布局和城市主體運(yùn)行的統(tǒng)一，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益。三、知識(shí)準(zhǔn)備（網(wǎng)絡(luò)分析）網(wǎng)絡(luò)分析現(xiàn)實(shí)世界中，若干線(xiàn)狀要素相互連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，資源沿著這個(gè)線(xiàn)性網(wǎng)流動(dòng)，由此構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。而在GIS世界中，網(wǎng)絡(luò)是由鏈和結(jié)點(diǎn)組成的、帶有環(huán)路，并伴隨著一系列支配網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)之約束條件的線(xiàn)網(wǎng)圖形，它的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是點(diǎn)與線(xiàn)組成的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)分析是通過(guò)研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)和分配情況，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源等進(jìn)行優(yōu)化。在GIS中，網(wǎng)絡(luò)分析就是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系（結(jié)點(diǎn)與弧段拓?fù)?、弧段的連通性），通過(guò)考察網(wǎng)絡(luò)元素的空間與屬性數(shù)據(jù)，以數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能特征進(jìn)行多方面的分析計(jì)算技術(shù)。在GIS中，矢量的網(wǎng)絡(luò)分析基本為幾何網(wǎng)絡(luò)分析。三、知識(shí)準(zhǔn)備（網(wǎng)絡(luò)分析）幾何分析在GIS中，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以由多個(gè)要素類(lèi)組成，因?yàn)橐鼐哂袔缀涡螤畈⑶铱梢燥@示，所以這種網(wǎng)絡(luò)被稱(chēng)為幾何網(wǎng)絡(luò)(Geometricnetwork)。在一個(gè)幾何網(wǎng)絡(luò)中只能包含線(xiàn)要素和點(diǎn)要素,兩者需要建立起拓?fù)潢P(guān)系，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的需要加入不同的網(wǎng)絡(luò)屬性特征值，包括線(xiàn)路的不同阻強(qiáng)值、連通性，中心點(diǎn)的資源容量、資源需求量等。三、知識(shí)準(zhǔn)備（網(wǎng)絡(luò)分析）0

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1動(dòng)態(tài)分段靜態(tài)最佳路徑N條最佳路徑最短路徑給定的路徑由多段線(xiàn)段組成，每條線(xiàn)段被賦予確定的屬性值，一般計(jì)算屬性值的最佳路徑組合。因?yàn)樵趯?shí)踐中往往最佳路徑并不能滿(mǎn)足要求，所以需要選擇多條路徑，在確定起點(diǎn)、終點(diǎn)后，按不同的代價(jià)求出較小的幾條路徑，并構(gòu)成路徑集合。在地圖上動(dòng)態(tài)顯示線(xiàn)性參考要素的過(guò)程，在不改變要素原有空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的條件下，建立線(xiàn)性要素上任意路段與多重屬性信息之間關(guān)聯(lián)關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)上距離最短的路徑選擇，一般計(jì)算兩點(diǎn)之間的最短路徑距離。幾何網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和分析包括如下內(nèi)容0

5動(dòng)態(tài)最佳路徑分析路徑在生成后可能會(huì)遇到各種問(wèn)題，比如在最佳路徑上隨機(jī)出現(xiàn)的障礙點(diǎn)，所以對(duì)應(yīng)的路徑進(jìn)行相應(yīng)變動(dòng)，進(jìn)入選擇新的最佳路徑選擇。QGIS中支持多類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)分析，其中對(duì)于點(diǎn)到點(diǎn)的路徑分析可以按最短路徑、最快路徑兩種方式生成，無(wú)論那種方式都必須依據(jù)路徑選擇的聲明（最快路徑、或最短路徑）、道路的行車(chē)方向規(guī)劃線(xiàn)路。鏈路的方向值一般考慮四種類(lèi)型。三、知識(shí)準(zhǔn)備（設(shè)置點(diǎn)到點(diǎn)的路徑配置）三、知識(shí)準(zhǔn)備（基本概念）確定了字段的類(lèi)型后，就可以開(kāi)始對(duì)屬性賦值。屬性的賦值其本質(zhì)就是對(duì)屬性表字段的賦值，指定路網(wǎng)（線(xiàn)）圖層，右擊打開(kāi)屬性表，開(kāi)啟編輯模式后添加速度、道路方向相關(guān)字段。為了快速添加字段內(nèi)容，可以考慮采用字段計(jì)算器來(lái)統(tǒng)一填寫(xiě)。為了快速對(duì)新建字段賦值，字段計(jì)算器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某字段的快速填充。屬性的賦值三、知識(shí)準(zhǔn)備（基本概念）線(xiàn)路的規(guī)劃必須依照實(shí)際道路的行車(chē)方向制定，所以道路的方向在網(wǎng)絡(luò)空間分析中同樣重要。一般情況下道路的行車(chē)方向多為雙向，在QGIS中不需要為道路單獨(dú)標(biāo)注行車(chē)方向；但是當(dāng)?shù)缆窞閱涡械罆r(shí)，為了方便線(xiàn)路規(guī)劃和觀(guān)察，一般會(huì)在相應(yīng)要素創(chuàng)建時(shí)添加相關(guān)的屬性，并依據(jù)屬性值標(biāo)記單行道路的方向。（1）對(duì)單行道進(jìn)行行車(chē)方向的標(biāo)記首先要進(jìn)行線(xiàn)路的篩選。根據(jù)對(duì)應(yīng)字段值可以判斷道路的行車(chē)方向類(lèi)型。（2）在完成對(duì)單行道路的篩選后，需要在對(duì)線(xiàn)段做出方向標(biāo)記。添加的道路方向標(biāo)記為圓形，并不能準(zhǔn)確的代表道路的行車(chē)方向，所以需要進(jìn)一步修改圖標(biāo)方向。（3）添加了道路方向標(biāo)志后，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)部分標(biāo)志方向和底圖上道路行車(chē)方向相反，這是由于道路線(xiàn)要素的繪制方向與行車(chē)方向相反導(dǎo)致的。根據(jù)道路的方向和與正方向的角度，箭頭隨之進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)以達(dá)到對(duì)齊。方向標(biāo)記三、知識(shí)準(zhǔn)備（基本概念）路徑分析完成了對(duì)道路方向和道路標(biāo)記的設(shè)置，下一步就可以開(kāi)始進(jìn)行路徑的生成了。QGIS目前只支持兩點(diǎn)之間的路徑分析，如果道路上有多個(gè)必經(jīng)點(diǎn)，必須在不同的路段分別進(jìn)行路徑分析。在構(gòu)成線(xiàn)路的第一段后，反復(fù)使用最短路徑算法計(jì)算不同點(diǎn)之間的路徑，最終構(gòu)成整體線(xiàn)路。路徑生成結(jié)束后，將所有的路徑集合在一個(gè)圖層，完成最短線(xiàn)路的提取。/

04實(shí)施與評(píng)價(jià)四、實(shí)施與評(píng)價(jià)請(qǐng)按照“任務(wù)工單11繪制公交線(xiàn)路”要求完成本任務(wù)。/

05拓展知識(shí)五、拓展知識(shí)全國(guó)最長(zhǎng)的公交線(xiàn)路全國(guó)目前在營(yíng)的最長(zhǎng)的公交線(xiàn)路有三條。1）北京公交917路。線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)于北京市房山區(qū)、豐臺(tái)區(qū)、西城區(qū)，總站點(diǎn)有71個(gè)，運(yùn)營(yíng)里程有102公里；2）深圳310-315環(huán)線(xiàn)。這條線(xiàn)路堪稱(chēng)是我國(guó)最奇葩的公交車(chē)線(xiàn)路，因?yàn)樗站土髁考s35000人次，