基于GPS數(shù)據(jù)及GIS技術(shù)的路網(wǎng)連通可靠度研究.pdf

1、當(dāng)前，路網(wǎng)連通可靠度是反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)性能的一個(gè)主要指標(biāo)，并且通過GPS浮動(dòng)車數(shù)據(jù)可以獲取路段的平均速度，并在行程時(shí)間估算等方面已有較為普遍的應(yīng)用。本文則力圖擴(kuò)大GPS浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍，將其與路網(wǎng)連通可靠度的研究結(jié)合在一起。
　　首先，論文梳理了浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的特征以及系統(tǒng)采集原理，總結(jié)了所存在的四個(gè)不足:精度不高、信息不足、采樣間隔較大和數(shù)據(jù)異常。以成都市的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)為例，說明了浮動(dòng)車原始數(shù)據(jù)所包含的信息，并選取了成都市的部分區(qū)域路

2、網(wǎng)作為研究對(duì)象。結(jié)合數(shù)據(jù)特征和路網(wǎng)的具體情況，總結(jié)了7條數(shù)據(jù)篩選的原則，為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
　　然后，將篩選后的GPS數(shù)據(jù)匹配到電子地圖中。在匹配路徑重建的基礎(chǔ)上，論文將地圖匹配分成三部分內(nèi)容，第一則是確定誤差區(qū)域和候選路段集，根據(jù)GPS數(shù)據(jù)的均方根差和圓概率誤差，選取候選區(qū)域的半徑為41.7m;第二，將系列GPS匹配點(diǎn)分成歷史點(diǎn)、待匹配點(diǎn)以及當(dāng)前點(diǎn)這三部分，綜合考慮GPS點(diǎn)與候選路段的距離與角度關(guān)系，即道路幾何因素，并利用相鄰

3、浮動(dòng)車數(shù)據(jù)點(diǎn)間的聯(lián)通因素，構(gòu)建了一種基于延時(shí)策略的地圖匹配模型;第三，則是模型補(bǔ)充完善部分，從GPS點(diǎn)速度與道路限速方面、高架與地面道路識(shí)別方面對(duì)延時(shí)策略的地圖匹配模型作進(jìn)一步的補(bǔ)充與完善。最后通過Visual Studio2012編程軟件，利用C＃語言和ArcEngine嵌入式的GIS組件庫對(duì)地圖匹配進(jìn)行可視化開發(fā)，將從導(dǎo)入GPS數(shù)據(jù)到地圖匹配并導(dǎo)出結(jié)果的一系列操作過程實(shí)現(xiàn)了可視化。
　　接著，論文在充分挖掘地圖匹配結(jié)果和路網(wǎng)拓

4、撲信息的基礎(chǔ)上，總結(jié)了兩種思路計(jì)算路段行程時(shí)間，分別是考慮了交叉口延誤的基于路段長度的路段行程時(shí)間估計(jì)方法和考慮了不同路段速度特征的基于點(diǎn)速度調(diào)和平均值的路段行程時(shí)間估計(jì)方法。本文為了充分利用數(shù)據(jù)和獲取有效合理的路段行程時(shí)間計(jì)算結(jié)果，依據(jù)同一總體的不同樣本推斷總體參數(shù)的思路，將這兩種方法進(jìn)行融合。最后隨機(jī)抽取兩條路徑，與實(shí)際出行時(shí)間對(duì)比，經(jīng)過驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)用本文的融合方法能得到較為符合實(shí)際出行環(huán)境的路段行程時(shí)間。
　　最后，論文從速度與

5、時(shí)間以及速度與密度的關(guān)系引入路段連通度概念，并提出了將安德伍德(Underwood)指數(shù)模型以及格林伯格（Grenberg）對(duì)數(shù)模型引入路段連通度的概念描述中，擴(kuò)充并完善傳統(tǒng)的格林希爾至模型對(duì)速度與密度關(guān)系的較為簡(jiǎn)單的描述，并應(yīng)用在路段連通度的計(jì)算中，提高計(jì)算結(jié)果的代表性。接下來則是路網(wǎng)連通可靠度計(jì)算部分，一方面采用路徑搜索算法搜尋路網(wǎng)每一節(jié)點(diǎn)對(duì)間的可行路徑，另一方面以串并聯(lián)系統(tǒng)理論由路段遞進(jìn)到路徑連通可靠度的計(jì)算，結(jié)合路段行程時(shí)間和路