1、 城市公交解决方案白皮书 北京超图地理信息技术有限公司 2006 年 12 月 北京 1版权所有 2000-2007 ，北京超图地理信息技术有限公司。 保留一切权力。 警告，本文档包含的所有内容是北京超图地理信息技术有限公司的财产，受到著作权法和国际公约的保护。未得到本公司的书面许可，不能以任何方式（电子的或机械的，包括影印）翻印或转载本文档的任何部分。 本文档并不代表供应商或其代理的承诺，北京超图地理信息技术有限公司可在不作任何申明的情况下对本文档内容进行修改。 SuperMap 徽标是北京超图地理信息技术有限公司的注册商标。 及SuperMap IS .NET 的一切有关权利属于北京超图地
2、理信息技术有限公司所有。 本手册中所涉及的软件产品及其后续升级产品均由北京超图地理信息技术有限公司制作并负责全权销售。 本文当中提到的其它公司及其产品的商标所有权属于该商标的所有者。 北京超图地理信息技术有限公司联系方式： 电话：+86-10-82736655 传真：+86-10-82734630 网址：http:/ 销售电子信箱： 技术支持电子信箱： SuperMap 欢迎您的任何建议和意见。 2目 录 城市公交解决方案白皮书 1 第 1 章 简介 1 第 2 章 数据采集过程. 3 2.1 原始数据的准备 . 3 2.2 数字化 . 3 2.2.1 数字化站点 . 4 2.2.2 数字化公
3、交线路 . 4 2.3 预处理和入库 . 5 2.4 数据检查 . 7 2.5 数据发布 . 7 第 3 章 数据模型 8 3.1 公交站点数据集 . 8 3.2 线路数据集 . 8 3.3 线路站点关系数据集 . 9 第 4 章 功能组件模块和开发接口 . 13 4.1 soPreProcessor对象 13 4.2 soQuery对象 . 14 4.3 soAnalyst对象 . 15 4.4 soSolution对象 . 16 4.5 soRouting对象 16 4.6 soBusline对象 . 17 4.7 soStop对象 17 第 5 章 应用示范 19 第 6 章 附录 21
4、 第 7 章 附录 23 7.1 生成公交网络拓扑关系 . 24 7.2 检验公交数据的正确性 . 27 7.2.1 公交网络拓扑的验证 . 27 I第一章 简介 第 1章 简介 城市公交是城市道路交通的主要组成部分，面对日益拥挤的城市交通，除了扩建道路，增强道路的管理和规划之外，大力发展城市公交事业，鼓励人们出行使用公交、城铁等公共运输的工具，是一种有效缓解城市运输压力的途径。 随着城市规模的扩大，公交网络急剧复杂化，基于传统的管理模式和简单的 MIS 系统已经不能满足管理者对城市公交网络进行有效管理的需求。另外一方面，普通市民，外地游客，商务人员以及商业网点规划者等需要查询城市公交网络运行
5、状况的群体，需要一个简单、直观、有效以及图文一体化的系统提供公交信息。 城市公交网络模型是北京超图地理信息技术有限公司基于全组件式 GIS 技术解决实际公交信息数字化的应用模型和解决方案。城市公交网络模型的实现主体是公交网络组件(SMISBusNetwork.dll)，该组件基于组件技术构建，二次开发使用通用开发语言可以快速集成到应用系统中。 城市公交和我们的生活密切相关， 基于 GIS 技术的公交网络应用模型适用于多种应用领域。数字城市公众信息服务平台的一个重要系统组成部分就是城市公交网络应用系统，提供公交查询，换乘等通用功能，发布公交信息提供便民服务；商业应用，餐饮，超市等服务行业可以考虑
6、公交网络分布作为其选择位置的一个重要参数指标；观光旅游，结合 POI 数据（风景点，商业网点，火车站，机场）等，制定旅游线路和行程安排计划。 基本的应用模式即流程为数据采集 - 数据预处理 建模入库 动态查询/ 分析 发布。 本白皮书由以下部分组成：数据采集过程详细介绍了使用 SuperMap Deskpro/ SuperMap Editor 遵循一定的规范采集原始的站点和线路数据，使用 BusNetworkManager 生成公交网络拓扑；数据模型部分描述了公交网络模型的物理表的结构；功能组件模块和开发接口部分描述SMISBusNetwork 组件中的各个对象的属性和方法；应用示范简单介绍公
7、交组件在 SuperMap IS中的应用。1第二章 数据采集过程 第 2章 数据采集过程 所有的公交查询和换乘分析操作需要以城市交通数据为基础，为了正确使用公交网络组件，首先必须采集正确、全面的公交网络数据。 2.1 原始数据的准备 准备(1) 城市交通背景图，包括道路交通信息和其他辅助背景信息（作为数字化的辅助使用） ; (2)交通线路资料；设置正确的投影系统，缺省使用大比例尺制图标准，单位为米，如果使用其他坐标系统，需要在步骤三中设置相应的换乘容限1。 图 2-1 城市交通背景图 2.2 数字化 数字化使用的工具为桌面程序 SuperMap Deskpro/SuperMap Editor
8、（ SuperMap 3城市公交解决方案白皮书 Deskpro/SuperMap Editor 的使用方法参见 SuperMap Deskpro/SuperMap Editor 使用手册）。 2.2.1 数字化站点 新建一个点数据集（可以取名 BusPoint），增加一个字段表示站点名（缺省名 Name），参照线路资料和站点的地理位置，输入每一个站点的位置和站点名称。 图 2-2 数字化公交站点 2.2.2 数字化公交线路 该步骤是整个数字化乃至以后的公交查询、公交换乘分析的基础和关键，如果不能正确进行线路数字化，在后面的步骤中将不能建立相应的公交线路站点的拓扑关系，公交查询、公交换乘分析将不
9、能得到正确的结果。新建线数据集（数据集名称缺省使用 BusLine）后，增加三个字段，分别是 Name 表示线路名称； Direction 表示行车方向； Priority 表示该条线路的优先级，类型为长整型，默认值设为 0。其值越大，优先级越高，其值越小，优先级越低。对于地铁，轻轨等线路可以设置较高的优先级（比如设为 1），这样在公交换乘时的换乘结果会优先选择这些线路；对于某些比较涌挤的路线，可以设置较低的优先级（比如设-1），这样在公交换乘时的换乘结果将不会优先选择这些线路。 4第二章 数据采集过程 标准的数字化必须遵循以下规范： a) 建议从起始站点开始数字化（避免站点的遗漏），类似于其
10、他通用线对象的采集方法，在拐点增加坐标对点，同时利用自动捕捉功能沿线捕捉站点对象，即在所停靠的站点所在的位置增加线对象的坐标对。 b) 对于有上行下行（内环外环等）线路（即从起点站到终点站来回有不重合的站点），那么需要沿上行/ 下行线分别依据规则(i) 数字化，并且在 Direction 字段标明“ 上/ 下行“ ，“内/ 外环“ 或者“ 大/ 小环“ ；如果双向相同的线路只用数字化一次即可，相应的 Direction字段空着。 c) 不能出现同名线路，除了上述的同一线路的上行、下行（内环、外环）情况， Direction字段中必须为空或者上行下行（内环外环）匹配，否则系统预处理将认为出现非法
11、数据，导致建立的公交网络拓扑不一致、不正确。 图 2-3 数字化公交线路 站点数据集和线路数据集的数字化可以交叉进行，只用在数字化某一线路之前数字化完毕其经过的站点即可。 2.3 预处理和入库 注意：在进行预处理和入库之前必须做好数据备份工作，以防不测。 5城市公交解决方案白皮书 经过数字化数据源中增加两个数据集：站点数据集（BusPoint ）和线路数据集（BusLine ），保存地图和工作空间，关闭 SuperMap Deskpro/SuperMap Editor; 运行安装目录的EXTRASBusNetwokManager 子目录中的 BusNetwokManager.exe 工具（该工
12、具随 SuperMap IS .NET 提供），打开地图，点击建模入库菜单，开始建模入库，这个过程需要的时间是公交线路复杂程度而定。BusNetwokManager.exe 的具体使用方法，参见附录 2。 图 2-4 建模入库菜单 如果成功，将增加拓扑关系数据集 BusNetwork 数据集，并且修改站点数据集和线路数据集的字段值，参见公交数据模型说明。否则，请参考数据处理 Log 文件，定位其中不符合规范的数据。 几种常见错误的表现特征： z 线路数据集的 SmUuserID 值出现-1 ，这是线路名称不唯一造成，如果来回线路相同，不能有两个或者两个以上的线路取相同的名字，如果来回线路不一致
13、，不能出现三个或者三个以上线路取相同的名字。注意：区间车需要单独命名。 z 站点数据集的 SmUuserID 出现-1 ，这是站点计算换乘点出错，如果所有的SmUuserID 的值都不相同，可能已经出错，除非站点数字化时，没有相邻的站点，即站点和站点之间的间隔超出换乘容限。也有是地图使用其他的坐标系统而没有改变相应的换乘容限所致。 z 如果线路来回不一致，不使用” 上行/ 下行” ， ” 大环 /小环” ， ”内环/ 外环” 区分，系统将不能正确建立公交网络模型入库。 6第二章 数据采集过程 z 其他错误请参见 Log 文件。 2.4 数据检查 即使成功地进行建立拓扑关系数据集 BusNetw
14、ork 数据集，仍然需要进一步进行数据的检查，对每一线路检查经过的站点是否有遗漏或者不停靠的多余站点。可以通过公交线路查询功能检查（参见 BusNetwokManager.exe 的使用方法） 。如果发现错误的线路，使用 SuperMap Deskpro/SuperMap Editor 进行编辑，更正。 2.5 数据发布 为了加快显示速度，建议公交线路图层和站点不显示，除非普通浏览地图模式时，也需要显示公交网络。7城市公交解决方案白皮书 第 3章 数据模型 公交网络模型由三个数据集组成： 3.1 公交站点数据集 SmID SuperMap 保留字段，站点唯一标示 SmUserID - 该站点所
15、属的交换点编号，公交换乘以及查询经过该站点的线路使用该字段 Name 公交站点名称 图 3-1 公交站点数据集 3.2 线路数据集 SmID SuperMap 保留字段，线路唯一标示 SmUserID 线路标示，如果线路来回相同，则 SmUserID 和 SmID 相同，而且上行/ 下行、8第三章 数据模型 内环/ 外环、大环/ 小环线路使用相同的 SmUser Name 线路名称 Direction 行车方向，即如果线路来回相同，则该字段为空；否则使用上行/ 下行，内环/外环，大环/ 小环线路表示 Priority - 表示该条线路的优先级，默认设置为 0。其值越大，优先级越高，其值越小，优
16、先级越低。对于地铁，轻轨等线路可以设置较高的优先级（比如设为 1），这样在公交换乘时的换乘结果会优先选择这些线路；对于某些比较涌挤的路线，可以设置较低的优先级（比如设-1），这样在公交换乘时的换乘结果将不会优先选择这些线路。 图 3-2 公交线路数据集 3.3 线路站点关系数据集 StopID 站点标识号，对应站点数据集中的 SmID InterChangeNode 换乘点标示号，对应站点数据集中的 SmUserID BuslineID 线路标识号，对应于线路数据集中的 SmUseID ForwardOrder 标号为 StopID 的站点在标号为 BuslineID 的线路上的上行/ 内环/
17、 小环上的顺序（从 1 开始）。 9城市公交解决方案白皮书 BackwardOrder 标号为 StopID 的站点在标号为 BuslineID 的线路上的下行/ 外环/ 大环上的顺序（从 1 开始）。 如果双向经过的站点一致，那么站点的 ForwardOrder 和 BackwardOrder 正好相反（如站点线路关系表示意图 3-3 所示）。 图 3-3 站点 线路关系表示意 1 如果双向经过的站点不一致，那么在来回线路上的站点 ForwardOrder 和 BackwardOrder 分别表示不同方向上的序号，只有站点不经过行车方向时，其序列号值为空（如站点线路关系表示意图 3-4 所示
18、）。 10第三章 数据模型 图 3-4 站点 线路关系表示意 2 简而言之，公交模型的数据结构如下图 3-5 所示： 11城市公交解决方案白皮书 图 3-5 公交模型结构图 12第四章 功能组件模块和开发接口 第 4章 功能组件模块和开发接口 在上述数据模型和采集的数据的基础上，北京超图地理信息技术有限公司开发了公交网络应用模块，该应用模块以组件的方式提供，包括： SMISTransfer.dll 和 SMISBusNetWork.dll，其中 SMISTransfer.dll 是公交换乘分析组件，SMISBusNetWork.dll 集成公交换乘分析功能和公交查询模块提供完整的公交网络功能。
19、 SMISBusNetWork.dll 的对象说明（以下有关数据源，数据集等概念参见理解 SuperMap等资料）： 4.1 soPreProcessor 对象 soPreProcessor 是对数据预处理器，负责对站点数据集和线路数据集输入的数据建立拓扑关系，输出公交网络拓扑关系数据集。 属性： 1) SuperWorkspaceRef SuperWorkspace 控件引用，参见 SuperMap 程序员手册； 2) Datasource 数据源名称； 3) StopSet - 站点数据集名称, 缺省值为 BusPoint； 4) StopName 站点名字段，缺省值为 Name 5) B
20、uslineSet 线路数据集名称, 缺省值为 BusLine； 6) BusNameField 公交称此字段名称，缺省值为 Name； 7) BusNetworkSet 需要生成的目标公交网络数据集名称； 8) DistanceTalerance 距离容限，既在距离容限内的站点认为可以换乘；缺省值为200（ m） 9) Progress 建模的进度，如果数据量比较大，预处理过程比较长， Progress 可以标示当前处理的进度(1-100) ； 方法： 1) ModelBusNetwork 建模入库，对于没有公交网络拓扑的数据进行建模或者修改了线路/ 站点后重新建立拓扑； 13城市公交解决方
21、案白皮书 参数： 无。 返回值： 正确建立拓扑关系返回 True，否则返回 False。 4.2 soQuery 对象 公交查询对象，包括站点、线路模糊查询，沿线查询站点，查询经过站点的所有线路。 属性： 1) SuperWorkspaceRef SuperWorkspace 控件引用，参见 SuperMap 程序员手册； 2) Datasource 数据源名称； 3) StopSet - 站点数据集名称, 缺省值为 BusPoint； 4) StopName 站点名字段，缺省值为 Name 5) BuslineSet 线路数据集名称, 缺省值为 BusLine； 6) BusNameFiel
22、d 公交称此字段名称，缺省值为 Name； 7) BusNetwordSet 需要生成的目标公交网络数据集名称； 方法： 1) FuzzyFindBusline -根据线路名称，模糊查找匹配的线路对象，其中线路对象只有ID 和线路名称，具体定位使用 SuperMap 定位，以及如果想得到相应的经过工交站点请使用 GetFollowingStops； 参数： FuzzyBuslineName 线路模糊名称。 返回值： 匹配的线路对象集合。 2) FuzzyFindStop -根据模糊站名，返回匹配的公交网站； 参数： FuzzyStopName 站点模糊名称 返回值： 匹配的站点对象集合 3)
23、GetBuslinesByStopID -根据站点换乘编号，获取经过该换乘站的公交线路集合； 14第四章 功能组件模块和开发接口 参数： InterChangeID站点换乘编号 返回值： 匹配的线路对象集合 4) GetBuslinesByStopName - 根据站点名称，获取经过该站的公交线路集合 参数： strStopName 站点名称 返回值： 匹配的线路对象集合 5) GetFollowingStops - 根据 Busline ID 获取沿线的公交站点集合 参数： Busline ID 线路的编号，即建立公交网络后线路数据集的 SmUrserID 字段 返回值： 沿线的公交站点集合
24、 4.3 soAnalyst 对象 公交换乘分析对象，根据换乘规则，计算换乘方案。 属性： 1) SuperWorkspaceRef SuperWorkspace 控件引用，参见 SuperMap 程序员手册 2) Datasource 数据源名称 3) StopSet - 站点数据集名称, 缺省值为 BusPoint 4) StopName 站点名字段，缺省值为 Name 5) BuslineSet 线路数据集名称, 缺省值为 BusLine 6) BusNameField 公交称此字段名称，缺省值为 Name 7) BusNetwordSet 需要生成的目标公交网络数据集名称 8) Dat
25、aLoaded 网络拓扑数据是否已经装载入内存 方法： 1) LoadNetworkData 装载公交网络数据，如果成功，DataLoaded 属性变为 True 15城市公交解决方案白皮书 参数： 无 返回值： 正确建立拓扑关系返回 True，否则返回 False 2) GetSolution 进行分析操作，返回分析结果 参数： StartPoint，EndPoint 公交换乘的起始站点和终止站点 nTransferTimes 换乘次数 nExpected 期望返回的换乘路径数目 bTrackShape 路由方案是否包含路径轨迹（空间图形），如果不需要在地图上显示图形路由轨迹，设置为 Fal
26、se，加快分析速度 返回值： soSolution 对象，包含期望的路由集合 3) GetSolutionEx 增强型分析操作 参数： StartPoint，EndPoint SuperMap 上的两个几何点 nTransferTimes 换乘次数 nExpected 期望返回的换乘路径数目 bTrackShape 路由方案是否包含路径轨迹（空间图形），如果不需要在地图上显示图形路由轨迹，设置为 False，加快分析速度 返回值： soSolution 对象，包含期望的路由集合 4.4 soSolution 对象 属性： 1) RoutingItem 第 nIndex 个路由对象(soRout
27、ing) 2) RoutingCount 路由对象数 4.5 soRouting 对象 属性： 1) BusLineCount -路径经过的公交线路数，即换乘次数1 16第四章 功能组件模块和开发接口 2) BusLineCount - 路径经过的第 nIndex 公交线路 3) UpStop - 第 nIndex 换乘车的上车站 4) DownStop - 第 nIndex 换乘车的下车站 4.6 soBusline 对象 属性： 1) ID 线路唯一标识号 2) SmID 对应线路数据中的 SmID 字段值 3) BuslineName - 公交线路名称 4) Direction - 路线
28、的方向 4.7 soStop 对象 属性： 1) ID 站点标识号 2) InterChangeID - 换乘点编号 3) StopName -站名 4) Location -站点位置 17第五章 应用示范 第 5章 应用示范 图 5-1 应用示范界面 SuperMap IS .NET 公交分析功能，地图服务器在原有的基础上利用 SMISBusNetwork 组件，提供公交的换乘分析和公交查询，即：通过模糊查询确定起始站点和终止站点查找若干线路，查询某一线路经过的站点，查询某一站点的所有的线路。 19第六章 附录 1 第 6章 附录 1换乘容限：在现实生活中，邻近的几个公交站点可以进行公交换乘
29、，定位这些站点之间最大的距离为公交换乘容限，SMISBusNetwork 将根据换乘容限计算两个线路是否可以换乘，这个容限二次开发可以根据实际应用进行修改，缺省值为 100（米）。 21第七章 附录 2 第 7章 附录 BusNetwokManager 的使用方法 BusNetwokManager 是生成公交网络拓扑的工具。这个工具可以实现两个主要目标，第一就是生成公交网络拓扑关系；第二就是检验公交数据的正确性。双击BusNetworkManagerBusNetworkManager.exe 就可以使用这个工具，图 7-1 就是BusNetwokManager 工具的主界面。它主要有五部分组成
30、：菜单栏、工具栏、工作空间管理器、图例管理器和地图显示窗口。 图 7-1 BusNetwokManager 工具的主界面 菜单栏 工具栏 工作空间管理器 地图显示窗口 图例管理器 菜单栏：公交数据处理的各功能的入口，包括打开、保存工作空间，地图窗口的管理，公交网络拓扑等； 工具栏：地图数据的基本操作快捷键，包括查看数据的属性，对地图进行放大、缩小、漫23城市公交解决方案白皮书 游等地图基本操作； 工作空间管理器：把工作空间的数据以树状的形式显示出来，通过这个窗口可以管理工作空间的数据，包括打开数据集、地图等； 地图显示窗口：显示地图数据； 图例管理器：显示当前地图窗口打开的所有图层的名称。 下
31、面就是 BusNetwokManager 的主要功能的使用方法介绍。 7.1 生成公交网络拓扑关系 首先，打开含有公交数据的工作空间，其操作如下： “文件”菜单打开工作空间，选择要编辑的工作空间。或者通过点击工具栏中的图标 选择要编辑的工作空间。此时，在工作空间管理其中就会显示该工作空间的地图及数据源、数据集树状列表。如图 7-2 所示。 图 7-2 打开工作空间 第二，在工作空间管理器的地图集选项中，双击要进行拓扑处理的地图，使其显示在地图窗口中。 24第七章 附录 2 图 7-3 打开地图 第三，在菜单栏中选择“公交网络”建模入库（如图 7-4 所示），此时出现公交建模参数配置的对话框（如图 7-5 所示） ，按照要求依次填写公交数据的数据源、线路数据集、公交站数据集。并且给拓扑处理后生成的公交网络拓扑数据集命名填入网络数据集文本栏中。检查无误后点击“OK”按钮，系统会自动生成一个公交网络数据集。 25城市公交解决方案白皮书 图 7-4 建模入库 图 7-5 输入建模参数 第四，公交网络拓扑处理好以后，保存工作空间。其操作：菜单栏中“文件”菜单保存工作空间。（如附图图 7-6 所示） 26
