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上篇 城市交通地理信息系统（UGIS-T）2

第一章 城市交通地理信息系统和微观交通仿真相关研究2

1.1 总体研究概述2

1.2 数据模型和动态分段技术研究5

1.3 微观交通仿真技术7

1.4 存在问题分析12

第二章 UGIS-T数据模型15

2.1 GIS数据模型15

2.2 UGIS-T数据模型17

2.3 UGIS-T数据模型的不足24

第三章 线性参照系统和动态分段技术27

3.1 线性参照系统27

3.1.1 线性参照系统概念27

3.1.2 线性参照方法29

3.2 动态分段技术30

3.2.1 动态分段技术提出30

3.2.2 动态分段技术的基本要素33

3.2.3 动态分段实现的基本条件36

3.2.4 基于“弧段-结点”矢量数据模型的动态分段数据结构37

3.3 动态分段算法模型38

3.3.1 线性坐标转换为平面直角坐标39

3.3.2 平面直角坐标转换为线性坐标42

3.4 动态分段思想在MapInfo中的表达44

3.4.1 两种典型的GIS数据模型比较45

3.4.2 基于MapInfo的道路网络拓扑关系的建立45

3.4.3 弧段重构47

3.4.4 MapInfo中动态分段数据结构54

第四章 城市交通地理信息系统的数据库设计57

4.1 UGIS-T空间数据库特性分析57

4.2 空间数据库设计原则58

4.3 UGIS-T空间数据库设计流程59

4.4 UGIS-T空间数据库管理模式设计60

4.5 UGIS-T基础数据的组织与管理62

4.5.1 UGIS-T的数据源62

4.5.2 UGIS-T的数据编码转换62

4.5.3 基础地理数据库设计64

4.5.4 城市公共交通信息数据库65

4.5.5 城市交通地理信息属性数据库数据项66

4.6 基于动态分段思想的UGIS-T空间数据库设计67

4.6.1 数据库图层设计67

4.6.2 UGIS-T数据库表结构设计68

4.7 UGIS-T数据库接口设计75

4.7.1 静态数据库接口设计75

4.7.2 动态数据库接口设计75

第五章 城市交通地理信息系统体系结构与功能设计77

5.1 系统的总体需求77

5.2 系统的总体设计78

5.2.1 系统总体结构78

5.2.2 系统体系结构80

5.3 系统的功能设计与工作流分析81

5.3.1 基础地理信息系统功能81

5.3.2 交通控制专题信息GIS可视化用户接口84

5.3.3 交通控制辅助分析与决策87

5.3.4 交通及相关信息可视化查询90

5.3.5 公交线路查询与换乘92

第六章 城市道路交通地理信息系统关键技术及其应用93

6.1 动态分段技术及其在UGIS-T中的应用93

6.1.1 动态分段技术在交通标志管理中的应用93

6.1.2 动态分段技术在交通事故分析和处置中的应用94

6.1.3 动态分段技术在交通拥挤疏导中的应用95

1．交通拥挤的空间分布特点96

2．交通拥挤事件的动态显示96

6.2 UGIS-T公交换乘策略99

6.2.1 洛阳市公交网络的特点99

6.2.2 算法分析100

6.2.3 算法实现101

6.3 诱导屏信息实时显示102

6.4 实时交通状态分析104

6.5 态势标绘技术107

6.5.1 矢量符号的坐标数据生成108

6.5.2 矢量符号坐标数据的组织存储原则109

6.5.3 创建符号图层110

6.5.4 坐标转换和创建图元111

6.5.5 图元合并和写入符号库111

6.5.6 态势矢量符号绘制效果113

下篇 基于UGIS-T的微观交通仿真（UGIS-T）117

第七章 交通微观仿真系统和模型117

7.1 交通微观仿真系统的结构117

7.2 交通微观仿真基本模型118

7.2.1 交通微观仿真系统的路网模型118

7.2.2 仿真系统的车辆行为模型119

7.3 Simulation of Urban Mobility仿真工具包125

7.3.1 SUMO的系统结构126

7.3.2 SUMO之GUISIM的执行框架127

7.4 交通微观仿真应用的一般步骤128

第八章 面向实际车道的微观道路网静态模型132

8.1 道路网模型研究132

8.1.1 交通系统微观仿真之道路网研究133

8.1.2 UGIS-T之道路网研究134

8.2 面向实际车道的微观道路网模型理论136

8.2.1 道路网络的多层次特征137

8.2.2 MLRNM的构建理论138

8.3 MLRNM的层次化构建140

8.3.1 基于道路中心线网络的宏观重构141

8.3.2 行车道网络模型的中观拓展142

8.3.3 MLRNM微观拓展143

8.4 MLRNM数据库表达144

8.5 MLRNM的XML描述147

8.5.1 MLRNM的XML集成描述工具148

8.5.2 MLRNM的转换描述过程149

8.5.3 MLRNM的XML描述与转换150

第九章 交通微观仿真系统的动态模型157

9.1 SUMO之车辆结构模型157

9.1.1 车辆模型158

9.1.2 车流发生模型／车辆发车模型159

9.1.3 车辆状态输出及随车装置160

9.2 SUMO之车辆行为模型161

9.2.1 微观数学模型161

9.2.2 Krauβ车辆跟驰模型163

9.2.3 车辆换道与超车模型164

9.3 交叉口信号控制模块165

9.4 动态模块的XML描述167

9.4.1 动态交通流描述167

9.4.2 动态交通流生成方法168

第十章 微观交通仿真实现172

10.1 基于UGIS-T的道路交通微观仿真框架172

10.2 交叉口仿真模拟174

10.2.1 仿真应用截图174

10.2.2 仿真模型控制175

10.3 微观车辆运动仿真176

10.4 三种微观条件下的微观仿真实验与分析177

10.4.1 交通数据准备与模型创建177

10.4.2 仿真实验截图177

10.4.3 仿真分析178

第十一章 总结与展望181

11.1 总结181

11.2 展望183

参考文献185