網路分析概述 路徑分析

2021-10-06 16:38:36 字數 1406 閱讀 6985

網路分析功能

路徑分析

路徑分析是gis中最基本的功能,其核心是對最佳路徑的求解。從網路模型的角度看,最佳路徑的求解是指在指定網路的兩個結點之間,找一條阻礙強度最小的路徑。另一種路徑分析功能是求解最佳遊歷方案,又分為弧段最佳遊歷方案求解和結點最佳遊歷方案求解兩種。

最佳路徑分析

最佳路徑分析也稱最優路徑分析,以最短路徑分析為主。這裡「最佳」包含很多含義,不僅指一般地理意義上的距離最短,還可以是成本最少、耗費時間最短、資源流量(容量)最大、線路利用率最高等標準。很多網路相關問題,如最可靠路徑問題、最大容量路徑問題、易達性評價問題和各種路徑分配問題均可納入最佳路徑問題的範疇之中。無論判斷標準和實際問題中的約束條件如何變化,其核心實現方法都是最短路徑演算法。

最短路徑問題從演算法研究的角度考慮最短路徑問題通常可歸納為兩大類:一類是所有點對之間的最短路徑,另一類是單源點間的最短路徑問題。

dijkstra演算法基本思想

其基本思路是:假設每個點都有一對標號(dj, pj),其中dj是從起源點 s 到點 j 的最短路徑的長度(從頂點到其本身的最短路徑是零路(沒有弧的路),其長度等於零);pj 則是從s到j 的最短路徑中j 點的前一點。

①初始化。起源點設定為ds = 0,ps為空,並標記起源點s,記k = s,其他所有點設為未標記點。

②檢驗從所有已標記的點k 到其直接連線的未標記的點j的距離,並設定dj = min[dj, dk+lkj],其中,lkj為從點k到j的直接連線距離。

③選取下乙個點。從所有未標記的結點中,選取dj 中最小的乙個i,di = min[dj, 所有未標記的點j ],點i就被選為最短路徑中的一點,並設為已標記的點。

④找到點i的前一點。從已標記的點中找到直接連線到點i的點j*,作為前一點,記為i = j*

⑤標記點i。如果所有點已標記,則演算法完全推出,否則記k = i,重複步驟②③④

以路徑分析應用最廣泛的交信道路網路為例,提供乙個解決實際問題的基本模式。

假定某地區交通管理部門接到舉報在該區域內某一地點發生交通事故,需要有關人員立刻趕到現場,選擇一條路途最短的行進路線到達指定地點。在解決問題之前要了解交通網路資料的基本特徵。

1.首先,對於一定區域範圍內龐大的交通網路要考慮它的儲存結構,既要有利於網路分析演算法的實現,又能夠在節約儲存空間的前提下根據需要擴充資料,對交通網路進行綜合分析。

2.網路搜尋,主要依據求解單源點間最短路徑的戴克斯徒拉演算法思想,同樣也可以對其進行優化改進以提高效率。根據實際應用的需要,首先將網路邊的權值設為兩結點間的距離,並定義沿著起點到終點的方向為空間有效方向,相反的方向為無效方向;然後賦給網路邊、結點相應的字段值,並定義站點、拐點、橋梁等特殊地物的屬性,最後通過具體的程式設計來實現搜尋過程。

網路分析概述

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