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基于GIS的石家庄市公交线网可达性评价初探

作　者: 田春红
导　师: 张军海
学　校: 河北师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 地理信息系统公共交通可达性最短路径石家庄市
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 421次
引　用: 3次
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内容摘要

进入21世纪以来,随着经济的持续高速增长,城市化、工业化的进程显著加快,城市的交通需求量也随之急剧上升,交通问题成为困扰城市发展的重要问题之一。交通问题是一个庞大而复杂的问题,关系到政治、经济等各方面的要素,因此建设畅通、高效的城市交通系统已经成为政府的一项重要任务。解决城市交通拥挤的有效办法是提高道路网的通行能力。但城市可提供修建的空间有限,且越来越小;同时,交通系统涉及的因素又很多,包括道路面积、道路布局、机动车拥有量、交通设施、交通管理等,如果单独从道路方面或车辆方面考虑,都很难解决根本上的问题。另外,能源问题、环境问题也日益成为人们所关注的重要问题。倡导“公交优先”是快速有效地减轻城市道路压力,缓解交通拥挤的有效途径。大力发展公共交通,不但能够方便群众,而且能很好地解决城市交通的拥堵矛盾。所谓的“公交优先”,是指城市中的客运交通以快速的、大容量的公交系统为主,其他的交通工具为辅。本文针对石家庄市内公交系统的现状及石家庄市本身的城市特点,把GIS技术应用到城市公交线网的可达性评价之中,力求能够为城市交通部门及普通的城市居民提供公交信息服务。本文共分为六个部分,前三部分属于理论研究,中间两部分属于实例研究,最后一部分为总结。第一部分在介绍了本文的研究背景下,翻阅了大量的国内外相关文献,回顾了可达性的应用研究成果及其发展情况,说明了本文的研究意义和方法;第二部分介绍了地理信息系统(GIS)的定义、功能及其应用领域,有重点的介绍了本文所使用的GIS技术平台——ArcGIS软件;第三部分较系统地阐述了可达性的基本概念,并从城市交通的角度讨论了影响可达性的因素,详细介绍了现有文献资料中可达性的常用度量方法;第四部分介绍了ArcGIS软件中的Geodatabase地理数据模型,整理了基于石家庄市公交线路的各种数据,从数据库结构设计、实体的抽象,到属性表的设计以及数据的维护与更新等,展示了一个完备的GIS公交数据库的建构流程;其后,文章以河北省石家庄市的公交线路网作为实例研究,首先从公交线路网的结构方面选取了公交线网密度、非直线系数、重复系数、站点密度四个重要指标,应用地理信息系统技术(ArcGIS软件),分区对石家庄市的公交线网进行了较粗略的评价,并在此粗略了解的基础上,以通常评价可达性的五种模型的计算方法为引导,充分考虑时间因素的重要性,文中提出了主要以重力模型为参考的新的计算公交站点可达性的计算方法。针对计算方法中对未知变量的求解,引入了最短路径,通过求解站点间的最短路径,实现站点间最短公交行程时间的计算,进而可以对石家庄市的公交线网进行以时间特征为主要评价标准的可达性的评价。最后一部分是对全文的总结,并对下一步的研究进行了展望。本文将公交可达性的计算放到GIS环境中来,使得交通可达性的研究克服了局限于理论研究的缺点。城市公交可达性的研究可以反映城市的交通状况,为合理的规划城市布局及路网优化提供依据,是城市交通评价的一种新尝试。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 研究背景  9
  1.2 国内外研究现状  9-13
    1.2.1 国内外可达性的应用研究  9-11
    1.2.2 GIS 技术在国内外可达性的应用研究  11-13
  1.3 研究意义  13-14
  1.4 研究内容与方法  14-16
    1.4.1 研究内容  14
    1.4.2 研究方法  14-16
2 地理信息系统概述  16-20
  2.1 地理信息系统概念  16-19
    2.1.1 GIS 定义  16
    2.1.2 GIS 功能  16-18
    2.1.3 GIS 应用领域  18-19
  2.2 ArcGIS 软件简介  19-20
3 可达性概念及其度量方法  20-26
  3.1 可达性定义  20-21
  3.2 影响可达性的因素  21-22
  3.3 可达性的评价模型  22-26
    3.3.1 距离度量方法  22
    3.3.2 累积机会模型  22-23
    3.3.3 空间阻隔模型  23
    3.3.4 时空约束模型  23-24
    3.3.5 势能模型  24-26
4 基于GIS 的公交信息基础数据库设计  26-35
  4.1 建立基于GIS 的公交数据库的意义  26
  4.2 ArcGIS9.2 中 Geodatabase 的特点  26-27
  4.3 石家庄市公交基础数据库的建立  27-35
    4.3.1 基础数据的来源  27-28
    4.3.2 创建Geodatabase  28
    4.3.3 公交数据库的结构设计  28-33
    4.3.4 数据库的维护与更新  33-35
5 实例与分析--以石家庄市为例  35-49
  5.1 石家庄市的现状  35-37
    5.1.1 社会经济的发展状况  35
    5.1.2 城市道路交通状况  35-36
    5.1.3 城市的公共交通状况  36-37
  5.2 石家庄市公交可达性评价  37-49
    5.2.1 公交线网结构指标评价  38-42
    5.2.2 基于最短时间的可达性评价  42-49
6 结论与展望  49-51
  6.1 主要结论  49-50
  6.2 研究展望  50-51
参考文献  51-57
致谢  57

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