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多层次公交数据模型及其设计需求

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:公交数据模型是指拥有公交特征的GIS-T数据模型。在这个模型中,公交线路网络与基础路网通过站点进行关联,详细的公交路线不存在于数据库中,但是,可在GIS中进行重构。但是,随着公交系统日益复杂,当前的公交系统已是一个多学科综合的巨系统,它包含了社会、人文、经济、政治等多方面的内容,仅仅GIS-T已满足不了当前及今后的公交系统的设计所需,因此,如何将各学科知识融入公交数据模型设计中已成为当务之急。

多层次公交数据模型及其设计需求

公交数据模型是指拥有公交特征的GIS-T数据模型。它是GIS-T数据模型在公交领域的拓展,实现了公交领域的特定功能。由于公交信息系统功能多集中在公交管理、网络优化、出行服务方面,因此,相应的数据模型就需要在这些方面进行概念、数据、逻辑结构上的分析与研究。

关于公交数据模型的研究已有很多,从传统的拓扑关系模型到现在的面向对象模型,模型的完整性、复杂性、可靠性等都有了极大的提高,但是,这些模型仍存在着不足。如前文所述,Choi and Jang(2000)利用GIS的空间分析和动态分段技术来建立独立的公交实体网络。该实例也考虑到了区分单向站点和双向站点,但是,没有涉及较为复杂的情形,以及有向线路的表达。Trepanier and Chapleau(2001)采用面向对象的模型,实现公交运行数据和路网的关联表达。为适应不同的需要,公交线路被定义在四个层次上,最简单的方式为用时间点来描述,最详细的则是基于具体的路线描述。公交对象实体模型中,包括线路、线路方向和站点。在这个模型中,公交线路网络与基础路网通过站点进行关联,详细的公交路线不存在于数据库中,但是,可在GIS中进行重构。有向线路虽然可以在此模型中进行表达,可是,并没对其应用价值做具体说明。

在具体应用中,详细的公交线路和站点数据库建设方面已经有一些尝试。美国弗吉尼亚州的费尔法克斯郡交通部门,曾尝试用GIS技术进行公交规划、运行管理和市场宣传(Jia and Ford,1999)。实验中采用GPS收集了站点位置,同时,尝试了对公交线路进行有向表达,但对这些问题缺乏详细的描述。

在另一个实例中,为建立先进公交系统(APTS),Sarasua et al.(1998)详尽地介绍了公交站点数据库的建设。其中,包括了详细的站点位置,以及站点的其他相关信息。这种详细站点数据库建设需要较大的人力,但是,对后续的规划及管理有着重要意义。由于是针对站点数据库建设,该研究没有涉及站点与线路的关系及多模式问题的探讨。

Huang and Peng(2002)从公交出行用户线路优化的角度,提出了面向对象的动态交通数据模型。该模型引入了对象的概念,把道路、线路、站点、时间等作为有特征的对象,其突出特点是线路的时态性,不同时刻同一车次的线路不是固定的,而是根据时间即时生成。该模型涉及了一站多点、一点多线的情况,因此,易于处理线路的动态变化,易于更新和维护交通网络,比ER模型的性能要高。该模型的处理流程,如图2-7所示。

图2-7 面向对象的动态交通数据模型流程图(www.xing528.com)

该模型对线路的细化仍不够,对于单行线等情况未加考虑,模型面对的是详细层次上的数据,对于管理等不需详细层次数据的应用显得有些浪费资源。由此可见,在当前多层次公交数据模型的表达及建立中仍存在着不足。

公交数据模型一直以来作为GIS-T数据模型的一部分,在GIS-T数据模型的基础上发展。但是,随着公交系统日益复杂,当前的公交系统已是一个多学科综合的巨系统,它包含了社会人文经济政治等多方面的内容,仅仅GIS-T已满足不了当前及今后的公交系统的设计所需,因此,如何将各学科知识融入公交数据模型设计中已成为当务之急。

已有的研究从不同角度设计了公交数据模型,这些模型都对应于特定的应用需求。根据其应用目标已有模型可分为三类:

第一类,将公交实体纳入整个交通系统的体系中,包括FGDC标准模型、GIS-T Enterprise数据模型以及NCHRP的位置参照系统模型。

第二类,以ArcGIS为基础研究实用的交通数据模型,包括UNETRANS数据模型,以及交通对象平台(TOP)模型。

第三类,为面向某一明确目标的公交数据模型,包括面向动态出行计划的数据模型和面向公交数据管理的数据模型。

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