基于gis的交通圖及道路所經(jīng)站名輸入系統(tǒng)

基于gis的交通圖及道路所經(jīng)站名輸入系統(tǒng)

乘車(chē)路線(xiàn)評(píng)價(jià)如果輸入一個(gè)城市的交通地圖和一個(gè)城市的所有公交車(chē)公交車(chē)編號(hào)以及沿途車(chē)站的名稱(chēng)，用戶(hù)可以通過(guò)終端詢(xún)問(wèn)。(1)是否有公交車(chē)從某一給定的始發(fā)地到達(dá)指定的目的地？(2)若有，系統(tǒng)將指示乘車(chē)路線(xiàn)，如需中途轉(zhuǎn)車(chē)，指示在哪轉(zhuǎn)車(chē)，轉(zhuǎn)哪一路車(chē)；(3)若轉(zhuǎn)車(chē)次數(shù)超過(guò)兩次，或沒(méi)有公交車(chē)到達(dá)指定的目的地，系統(tǒng)將建議打的，并給出兩地間的最短路徑以及出租車(chē)營(yíng)運(yùn)參考價(jià)格。1通過(guò)數(shù)據(jù)輸入和查詢(xún)方式提供準(zhǔn)確的出行信息交通問(wèn)路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。該系統(tǒng)由管理模塊和詢(xún)問(wèn)模塊兩大部分組成。由于兩部分的用戶(hù)（交通管理部門(mén)和乘客）不同，且使用頻度不同，從系統(tǒng)安全、節(jié)省內(nèi)存、提高速度考慮，筆者將兩部分分別做成兩個(gè)執(zhí)行文件：manageexe和ask.exe。管理模塊由以下幾個(gè)模塊構(gòu)成:(1）數(shù)據(jù)輸入模塊：具有空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的輸入功能（如：每條公交車(chē)路線(xiàn)號(hào)及沿途所經(jīng)站名的輸入、交通圖的輸入、出租車(chē)起步價(jià)和公里價(jià)的輸入等）；(2）數(shù)據(jù)管理模塊：具有數(shù)據(jù)的管理功能,包括空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)文件的維護(hù)（如線(xiàn)路調(diào)整，個(gè)別站點(diǎn)的增、刪、更名等）、數(shù)據(jù)庫(kù)備份和更新；(3）數(shù)據(jù)輸出模塊：具有按實(shí)際需要輸出某條路線(xiàn)表、所有路線(xiàn)表以及各種數(shù)據(jù)文件的功能。詢(xún)問(wèn)模塊由下面三個(gè)模塊組成：(1）圖瀏覽模塊：利用GIS地圖瀏覽功能完成對(duì)城市交通圖的縮放、漫游等；(2）查詢(xún)模塊：用戶(hù)只需在終端輸入所在地和目的地的地名或站名或站名代號(hào)，或按TAB鍵進(jìn)入菜單選擇地名或站名，系統(tǒng)則實(shí)時(shí)回答是否有公交車(chē)到達(dá)目的地，若有，指示乘車(chē)路線(xiàn)；(3）路網(wǎng)分析模塊：利用GIS的空間分析技術(shù)實(shí)時(shí)將乘客指定的始發(fā)地址和目的地址定位到電子地圖上，計(jì)算出最短距離和出租車(chē)票價(jià)。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念(1）設(shè)計(jì)交通道路屬性表(1)把交通圖中的地名運(yùn)用一定方法建立地名數(shù)據(jù)庫(kù)，地名數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)如表1。地名數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)連接圖形數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，亦是連接公交站點(diǎn)、路線(xiàn)號(hào)等屬性數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。(2)地址要定位到電子地圖上，就需要與電子地圖某些要素圖層所含的地址信息相匹配。因此構(gòu)建含地址信息的要素圖層就是地址定位的基礎(chǔ)。交通道路圖層屬性表的結(jié)構(gòu)如表2所示。(2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將公交車(chē)路線(xiàn)路圖視為一個(gè)有向圖，采用鄰接表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)反映站點(diǎn)之間的鄰接關(guān)系、方向、途經(jīng)的路線(xiàn)號(hào)等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述為：其中，head[1…n]為表頭數(shù)組，head[i]包含i站的站名和兩個(gè)指針p1和p2:p1指向i站的所有鄰接站組成的鏈表,該鏈表的每個(gè)接點(diǎn)包含三個(gè)域；一個(gè)站號(hào)域stationnnum、兩個(gè)指針域next1和next2,next1指向i站的下一個(gè)鄰接站，next2指向從i站到本站的所有路線(xiàn)組成的單鏈表。p2指向途經(jīng)i站的所有路線(xiàn)組成的單鏈表，該單鏈表的每個(gè)接點(diǎn)包含三個(gè)域：途經(jīng)i站的線(xiàn)路號(hào)busnum，回程標(biāo)志flag(flag=1為雙行線(xiàn)，flag=0為單行線(xiàn)），指針next指向途經(jīng)i站的下一路線(xiàn)號(hào)。(3）flag轉(zhuǎn)換方案按設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行算法設(shè)計(jì)：(1)查詢(xún)直達(dá)車(chē)：按用戶(hù)輸入的或通過(guò)菜單選擇的所在站和目的站站名或代號(hào)搜索表頭數(shù)組，若二者的p2指針指向的單鏈表中有相同的路線(xiàn)號(hào)且回程標(biāo)志flag=1（即該線(xiàn)是雙行線(xiàn)），則通過(guò)終端告訴用戶(hù)該直達(dá)車(chē)乘車(chē)路線(xiàn)。(2)否則，按換車(chē)次數(shù)最少的原則，采用深度優(yōu)先搜索算法遍歷整個(gè)鄰接鏈表來(lái)確定乘車(chē)路線(xiàn)。(3)若兩地間沒(méi)有開(kāi)通公交車(chē)，或換車(chē)次數(shù)超過(guò)兩次，系統(tǒng)將建議用戶(hù)打的，并給出兩地間的最短路徑以及出租車(chē)營(yíng)運(yùn)參考價(jià)格。道路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系建立：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析的要求，抽取道路的交叉口與交叉口之間的路段共同構(gòu)建城市道路網(wǎng)絡(luò)圖，并定義交叉路口點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，路段為網(wǎng)絡(luò)的邊。算法實(shí)現(xiàn)：采用Dijkstra算法（按路徑長(zhǎng)度遞增的次序產(chǎn)生最短路徑）計(jì)算兩地之間的最短路徑。交通問(wèn)路的信息化管理系統(tǒng)GIS作為支持空間定位信息數(shù)字化獲取、管理和應(yīng)用的技術(shù)體系，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)和現(xiàn)代信息基礎(chǔ)設(shè)施的飛速發(fā)展，已在資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃建設(shè)、土地管理、交通、能源、通信、地圖測(cè)繪、林業(yè)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與評(píng)估、金融、保險(xiǎn)、石油與天然氣、軍事、犯罪分析、運(yùn)輸與導(dǎo)航、110報(bào)警系統(tǒng)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。在交通問(wèn)路系統(tǒng)中，我們主要應(yīng)用了GIS的地圖功能、GIS網(wǎng)絡(luò)分析中的地理編碼和最短路徑分析技術(shù)；在開(kāi)發(fā)方式上采用集成二次開(kāi)發(fā)，即利用MapInfo實(shí)現(xiàn)GIS的基本功能，以可視化開(kāi)發(fā)工具VisualC++為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行二者的集成開(kāi)發(fā)。在地理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫(kù)的建立是關(guān)鍵。充分利用專(zhuān)業(yè)的GIS工具軟件，如ArcView、Map