基于时间链的公交网络数据模型研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第21卷第3期地理与地理信息科学Vld．21No．32005年5月GeographyandGeo——IrformalionScienceMay2005基于时间链的公交网络数据模型研究闻辉，刘岳峰，郑江华，晏磊(北京大学遥感与地理信息系统研究所，北京100871；北京市空问信息集成与3s工程应用重点实验室，北京100871)摘要：该文基于实际公交出行过程考察公交网络的特点，指出传统公交网络的局限性，并从公交出行时间链角度提出一种新的公交网络数据模型。该模型综合考虑公交出行中相对时间和绝对时间问题，将影响公众出行决策的所有因素折换成时间因素

2、统一进行考虑和计算，给出基于XML的数据交换格式，并实现基于时间链的城市公交换乘信息的查询。关键词：时间链；公交网络；数据模型；XML中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：1672—0504(2005)03一o035—04公交网络数据模型是用GIS处理公共交通相关指城市内部的公共汽车)为研究对象，采用经典的节问题的基础，因此公交网络的分析与建模成为交通点一弧段模型，将实际公交网络抽象成具有拓扑关地理信息系统(GIS—T)的重要研究内容之一，但目系的有向带权图。权重一般选择距离、时间、费用前针对公交网络分析和建模研究不多，已有研究大等。对于换乘常用的方法是将空间位置邻近的多个都通

3、过将公交网络抽象成具有拓扑性质的网络图来站点抽象成网络图中一个总的节点J。解决公交出行的最短路径问题L1-2J。这些研究一般都传统公交网络模型建立在对现实世界高度理想对真实公交网络做了理想化的近似和假设，使公交模化的基础上，简化了一些影响实际出行决策的因素，型具有较大的不确定性，影响公交网络应用的精度和因此具有一定的局限性，具体表现在：1)没有考虑换真实性。本文基于实际公交出行过程，全面考察公交乘的细节。传统模型将所有相邻站点抽象成一个总网络的特点，提出基于时间链的公交网络数据模型，站点来确保网络的连通性，因而忽略了站点之间的并给出基于XML的交换数据格式的实现。内部差异(如站点之间

4、步行的距离不同等)、同站换乘和异站换乘的差异以及不同交通模式之间的换乘1公交网络的特点(如公共汽车和地铁的换乘要考虑地铁出口等)。2)公交网络跟道路网络一样，是一种具有拓扑性没有考虑公交出行过程中步行因素和等车因素(如质的网络图。公交网络虽然依附于路网，但又区别时间消耗)的影响。3)没有考虑时间表因素的影响。于路网。它具有如下特点：1)连通性。单独的公交传统模型无法解决诸如星期日23时从A地到B地线路并不完全连通，只有与换乘连接弧段(Connee—的最快乘车方式问题，因为无法知道当时哪些路线tionLink)一起才能组成完整的连通公交网络。2)的公交车还在运营。有向性。公交路线一般分

5、上行和下行两个行驶方向，上述问题的产生主要是因为传统模型没有从公不同方向具有不同的时间表和站点分布(如同一站点交出行的时间链来分析整个公交出行过程，忽略了在道路两侧的位置不同)甚至不同的线路(如单行线对出行决策有重要影响的因素。的情况)。3)换乘特性。换乘包括同站换乘和异站换3基于时间链的公交网络模型乘，同站换乘要考虑站点内部的细节，异站换乘需要建立站点之间的连接；而且换乘需要付出代价(如时真实世界的公共交通(即广义的公共交通)是一间、费用等)。4)时间特性。公共交通一般具有固定种混合出行方式，它主要有以下特点：1)出行工具的的时间表，但也受实时交通状况等因素的影响。多样性。既包括城

6、市内部的公共汽车、轨道交通(如城铁、地铁等)、轮渡，也包括城市间的长途汽车、火2传统的公交网络模型车和飞机等，甚至包括衔接不同交通模式的步行。传统的公交网络模型以狭义的公共交通(主要2)运营时间的确定性。除步行外所有出行方式都应收稿日期：2005-01_2O；，_}订日期：2005"-04-05作者筒介：闻辉(1979一)，男，硕士研究生，研究方向为遥感与地理信息科学、GIS—T等。E—mI：魄舶@∞hn．咖1维普资讯http://www.cqvip.com第36页地理与地理信息科学第21卷该按照严格的时间表来运营管理，但有些类型的公示；换乘时间主要由上下车时间、换乘距离、换乘次交工

7、具会受外界因素的影响而临时改变时间表，其数等决定，一般用换乘距离与步行平均速度的比值中公共汽车受实时交通状况的影响最大。3)公交网表示(图1)。络的完整性。完整的公交网络不仅包括公交线路出行时间链：网，还包括连接各线路和站点的换乘连接(Connec—从出发地。步行到车站s1需要时间t】，在s1站等tionLink)，这些换乘连接是步行网络(PedestrianS1s2A鼬车需要时间t2，乘坐A路公交车需要时间t3，从Network)的一部分，主要承载出行者