节点—弧段模型，在交通系统中最常见的就是用来表达道路交通网络，包括城市道路网络的表达及公路网络的表达。该数据模型把实际交通网络表达为弧段（Arc）和节点（Node）的集合，节点用于表达道路交叉口，弧段用于表达交叉口之间的路段，由节点和中间点（Vertices）构成。
此外，在实际应用中，由于道路通行方向的限制，通常利用两条方向相反的弧段来表示双向道路。弧段为独立的图形实体，具有相应的属性记录。若几个弧段有相同端点坐标，表明弧段是相互链接的，据此通过拓扑结构组织弧段形成线。该模型表达了基本的交通网络，同时，支持最短路径算法和空间拓扑分析等功能。
现实中，道路交叉口可以有不同尺度的多种表达方式（图2-1）。图2-1，a将交叉口表达为一个单一的节点，这种方法简单直接，但是，不利于交叉口处转向阻抗（如左转笔直行需要耗费更多的时间）和转向限制的表达。解决此问题的一个方法就是扩展节点，使用四个节点来表达交叉口，节点之间的弧段描述了转向行为（图2-1，b）。这种方法虽可解决转向信息表达问题，但会带来数据冗余，导致网络分析效率下降。因此，在应用中，通常采用图2-1，a所示的单节点表示，再辅以转向表来描述交叉口处的转向行为。
转向表（Turn Table）记录了交叉口处所有的转向信息，一条转向记录由一条进入弧段和一条离开弧段界定，即：
TURN=<in_arc，out_arc，impedance>
其中，impedance为转向阻抗，如果其值为-1，表示禁止转向。(www.xing528.com)
图2-1 交叉口的两种表达方法（Miller and Shaw，2001）
节点—弧段模型还可以用来表达城市公共交通网络。其中，节点为站点，弧段为站点之间的连接或不同公共交通线路之间的转接（图2-2）。转接弧段还能实现不同交通模式之间的连接，如连接道路网络与公交系统。
图2-2 公共交通网络的节点—弧段表达（李清泉等，2012）
节点—弧段模型建立在图论的基础上，简单易用，支持高效率的网络分析。目前，广泛应用于ArcGIS、MapInfo等主流GIS软件中。不过，这种表达方式也存在一定的不足之处，如道路被分割成细碎的弧段，不利于数据共享；当发生线路或站点的增减或修改时，需要修改道路基础数据，不符合空间信息的管理应用法则；线路的连续性不能很好地保持；公交站点没有明确独立的表示；属性数据表异常庞大，数据有冗余。
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