網(wǎng)絡分析概述和主要功能

網(wǎng)絡分析概述和主要功能目錄CONTENTS二、主要功能一、網(wǎng)絡分析概述一、網(wǎng)絡分析概述網(wǎng)絡分析是運籌學模型中的一個基本模型，它的根本目的是研究、籌劃一項網(wǎng)絡工程如何安排，并使其運行效果最好，如一定資源的最佳分配，從一地到另一地的運輸費用最低等。其基本思想在于人類活動總是趨于按一定目標選擇達到最佳效果的空間位置。網(wǎng)絡分析是空間分析的一個重要方面，它依據(jù)網(wǎng)絡拓撲關(guān)系（線性實體之間，線性實體與節(jié)點之間，節(jié)點與節(jié)點之間的聯(lián)結(jié)、聯(lián)通關(guān)系）通過考查網(wǎng)絡元素的空間和屬性數(shù)據(jù)，對網(wǎng)絡的性能特征進行多方面的分析計算。網(wǎng)絡分析是電子地圖的重要分析功能，其網(wǎng)絡數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本組成部分和屬性如下：網(wǎng)絡分析概述一、項目概況1、連通路線或鏈（link）

網(wǎng)絡中的鏈是現(xiàn)實中各種線路的抽象，是網(wǎng)絡中資源流動的線路，如道路、河流、管線等。它構(gòu)成了網(wǎng)絡模型的框架，可以用線來表示，其狀態(tài)屬性包括阻力和需求。2、節(jié)點（node）

節(jié)點即網(wǎng)絡鏈與網(wǎng)絡鏈之間的連接點，如港口、車站、道路的交叉路口、電站等。其狀態(tài)屬性包括節(jié)點上的資源數(shù)量等。3、障礙（barrier）

障礙即網(wǎng)絡中資源不能通過的點，可能是網(wǎng)絡的節(jié)點，也可能是網(wǎng)絡邊上的某個點，表示該網(wǎng)絡不能通行。網(wǎng)絡分析概述4、拐點（turn）

拐點即網(wǎng)絡鏈的分割節(jié)點，表示了網(wǎng)絡鏈與網(wǎng)絡鏈之間的關(guān)系。其狀態(tài)屬性包括阻力，如在很多大城市的十字路口禁止左拐。5、中心（center）

中心是網(wǎng)絡中具有一定容量，能夠從鏈上獲取資源發(fā)散資源的節(jié)點。如水庫、商業(yè)中心、電站等，其狀態(tài)屬性包括資源容量（如總量）、阻力限額（中心到鏈的最大距離或時間限制）。6、站點（stop）

站點是在路徑選擇中拾起或放下資源的節(jié)點。如公共汽車站點等。其狀態(tài)屬性包括資源需求，如經(jīng)過某個站點不同線路公交車的數(shù)量。

除了基本的組成部分外，有時還要增加一些特殊結(jié)構(gòu)，如鄰接點沒有什么實際意義，不代表任何有意義的實體，只是進行路徑分析的需要，人為加上去的輔助信息。網(wǎng)絡分析概述二、網(wǎng)絡分析主要功能一、項目概況網(wǎng)絡分析主要功能1、路徑分析在電子地圖中，路徑分析是指：在指定的網(wǎng)絡中，按照指定的要求，求出給定兩點之間符合要求的路徑。路徑分析作為網(wǎng)絡分析的重點，有著廣泛的應用領(lǐng)域。例如在城市規(guī)劃中，通信線路的鋪設，交通管理線路的確定，車輛導航等。一、項目概況網(wǎng)絡分析主要功能(1)最短路徑方程在歐氏空間E2中，設x，y，z為任意三點，令d(x,y)為x→y的距離，則有d(x,y)≤d(x,z)+（z,y）,當且僅當z在x,y的連線上時等式成立。類似地，令dk為頂點vi到vj的最短路徑長度，wij為vi到vj上的權(quán)值，對于（vi，vj）不屬于E的頂點對，令wij=∞,顯然：并且，當且僅當邊（vj，vk）在v1到vk的最短路徑上時，等式成立。由于dk是v1到vk的最短路徑，設該路徑的最后一段弧為（vj，vk）則由局部與整體的關(guān)系，路的前一段v1到vj的長度也必為從v1到vj的最短路徑。這個整體最優(yōu)則局部也最優(yōu)的原理正是最短路徑算法設計的重要指導思想。這就是最短路徑方程，然而直接求解此方程比較困難，目前幾乎所有的最短路徑算法都是圍繞著怎樣解這個方程的問題。網(wǎng)絡分析主要功能(2)兩類最短路徑問題若一條邊（vi，vj）的權(quán)值表示它的長度，道路u={e1,e2,…,ek}的長度即為u上所有邊的長度之和,.在賦權(quán)圖中給定一個頂點vi（稱為起點）和vj（稱為終點），所謂最短路徑問題就是在vi和vj之間的所有路徑中，尋求長度最小的路徑，這樣的路徑稱為從vi到vj的最短路徑。其中，第一個頂點和最后一個頂點相同的路徑稱為回路或環(huán)（cycle）,而頂點不重復出現(xiàn)的路徑稱為簡單路徑。最短路徑算法?？煞譃閮纱箢悾簡卧袋c間的最短路徑算法（singlesourceshortestpath）和所有點對間的最短路徑算法（allpairsshortestpath）。后者是在整個算法中，求得所有點間的最短距離。而前者僅求得一點到其他點的最短路徑。網(wǎng)絡分析主要功能2、資源分配資源分配網(wǎng)絡模型由中心點（分配中心或收集中心）及其屬性和網(wǎng)絡組成。分配有兩種形式，一種是由分配中心向四周分配，另一種是由四周向收集中心聚集。資源分配的應用包括消防站點分布和求援區(qū)劃分、學校選址、垃圾收集站點分布、停水停電對區(qū)域的社會、經(jīng)濟影響估計等。(1)負荷設計負荷設計可用于估計排水系統(tǒng)在暴雨期間是否溢流，輸電系統(tǒng)是否超載等。網(wǎng)絡分析主要功能b時間和距離估算時間和距離估算除用于交通時間和交通距離分析外，還可模擬水、電等資源或能量在網(wǎng)絡上的距離損耗。網(wǎng)絡分析的具體門類、對象、要求變化非常多，一般的GIS軟件往往只能提供一些常用的分析方法，或提供描述網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)模型和存儲信息的數(shù)據(jù)庫。其中最常用的方法是線性阻抗