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研究生:陳家宇
研究生(外文):Chia-Yu Chen
論文名稱:階層式路徑選擇地理資訊系統之建構
論文名稱(外文):A GIS for hierarchical route choice
指導教授:王傳芳王傳芳引用關係黃台生
指導教授(外文):Chuan-Fang WangTai-Sheng Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:交通運輸研究所
學門:運輸服務學門
學類:運輸管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:89
中文關鍵詞:階層式路徑選擇地理資訊系統
外文關鍵詞:HierarchyRoutingGIS
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駕駛者透過導航系統的協助,引導駕駛者在不熟悉的路況環境中,清楚的顯示連接起迄點間的行駛路徑。若導航系統透過更快速、更有效率的路徑選取方式與完整的資料庫支援,讓系統所搜尋的路徑更加符合一般駕駛者駕駛行為。
本研究接續程怡誠與曾敬文的研究,透過檢討其階層式路徑選擇方法,將階層式路徑選擇方法不合理處予以修正,將交通分區階層、運輸系統階層、節點與決策準則做一適當探討與調整,經由地理資訊系統軟體(Geographic Information Systems, GIS)─ArcView軟體建立不同的GIS圖檔,表現交通分區、運輸系統與節點,並透過Avenue程式語言的撰寫,將路徑選擇之決策準則整合於GIS,將修正後之階層式路徑選擇方法,實際建構出一套以地理資訊系統為基礎的路徑選擇系統。
Though the assistance of the navigation system, drivers can easily retrieve the route between origin and destination among the unfamiliar (unacquainted) environment. With faster and more efficient route searching approach and more integrated database support, navigation system will retrieve better route which fits in with people driving behavior.
The study is following the research of Cherng and Tzeng. By discussing the A Stratificated Approach for Route Selection, we first revise the unreasonable part of the approach and adjust the traffic zone classes, road network classes, the gates of road network through traffic zone and the decision rules. By using ArcView, the Geographic Information Systems (GIS) software, we establish different GIS files to express traffic zone classes, road network classes and the gates of road network through traffic zone. And we also use Avenue programming language to build the decision rules. Finally, we integrate the traffic zone classes, road network classes, the gates of road network through traffic zone and the decision rules to build a GIS-based routing system.
目 錄
目錄 Ⅰ
表目錄 Ⅲ
圖目錄 Ⅳ
一、緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的與課題 1
1.3研究範疇 2
1.4研究架構 3
1.5研究流程 4
二、文獻回顧 6
2.1階層式路徑選擇系統方法 6
2.2地理資訊系統 11
2.2.1地理資訊系統之定義 11
2.2.2 GIS在路徑選擇上之應用 11
2.3 GIS資料庫 17
2.4小結 23
三、階層式路徑選擇系統方法 24
3.1階層式路徑選擇系統之精神與概念 24
3.2階層式路徑選擇系統之組成要件 26
3.2.1交通分區及其階層 26
3.2.2運輸系統及其階層 26
3.2.3節點(Gate) 27
3.2.4決策準則 27
3.3路網階層路徑選取程序 31
3.2.1第一階層路網路徑選取程序 31
3.2.2第二階層路網路徑選取程序 32
3.4階層式路徑選擇之算程 35
四、階層式路徑選擇GIS系統架構與設計 36
4.1 ArcView 3.X軟體簡介 36
4.1.1軟體介面 36
4.1.2 Avenue程式語言特性 37
4.1.3 ArcView Network Analyst模組 37
4.2階層式路徑選擇GIS系統架構 39
4.2.1系統架構 39
4.2.2圖層與圖檔之概念 40
4.3階層式路徑選擇GIS系統設計 41
4.3.1使用者輸入介面 41
4.3.2階層式路徑選擇運算系統 42
4.3.3結果輸出介面 44
4.4程式流程設計 45
4.5資料庫設計 47
4.4.1屬性資料管理 47
4.4.2空間資料管理 47
五、階層式路徑選擇GIS系統建構 49
5.1資料格式說明與資料結構 49
5.1.1資料格式與內容 49
5.1.2資料處理 50
5.1.3圖檔組織結構 51
5.1.4資料庫資料內容與建置 53
5.2使用者輸入介面建置 57
5.1.1輸入介面 57
5.1.1輸入內容說明 57
5.3階層式路徑選擇運算系統 59
5.3.1起迄點相鄰關係判斷程序 59
5.3.2起迄點位於相同縣市情況 61
5.3.3起迄點位於相鄰縣市情況 63
5.3.4起迄點位於不相鄰縣市情況 68
5.4輸出結果介面與內容 69
六、階層式路徑選擇GIS系統測試 71
6.1起迄點位於相同縣市情況 71
6.1.1起迄點位於相同第二階層交通分區 71
6.1.2起迄點位於不相同第二階層交通分區 72
6.2起迄點位於相鄰縣市情況 74
6.2.1起迄點兩端均有交流道情況 74
6.2.2起迄點兩端均有省道節點情況 75
6.2.3起迄點兩端無相同省道節點或交流道 77
6.3起迄點位於不相鄰縣市情況 79
6.3.1台北市至南投縣情況 79
6.3.2台北市至高雄市情況 81
6.4最短路徑選取與階層式路徑選擇之比較 83
6.4.1起迄點在相同縣市情況 83
6.4.2起迄點在相鄰縣市情況 83
6.4.3起迄點在不相同縣市情況 84
七、階層式路徑選擇GIS系統測試 86
7.1結論與研究成果 86
7.2建議 88
參考文獻 89
附錄一 91
表 目 錄
表2-1主要路徑使用因素表 6
表2-2 交通分區階層定義 8
表2-3 路網階層定義 8
表2-4 通路口(Gate)階層定義 8
表2-5不相鄰縣市主要路網選取表 9
表2-6相鄰縣市主要路網選取表 9
表2-7相同縣市主要路網選取表 10
表2-8 空間資料管理方式比較表 18
表2-9 GIS資料庫比較表 21
表3-1各類型節點定義表 27
表3-2不相鄰縣市主要道路系統選取表 28
表3-3相鄰縣市主要道路系統選取表 29
表3-4相同縣市主要道路系統選取表 29
表4-1 各階層節點定義表 43
表5-1道路代碼格式定義表 49
表5-2建構之交通分區圖檔 53
表5-3 道路系統圖檔名稱表 54
表5-4節點圖檔名稱表 54
表6-1相同交通分區(有連接道路系統)起迄點分區 72
表6-2相同交通分區(無連接道路系統)起迄點分區 73
表6-3相鄰縣市兩端均有交流道起迄點分區 74
表6-4相鄰縣市兩端均有省道節點起迄點分區 75
表6-5相鄰縣市兩端無國省道起迄點分區 77
表6-6台北市至南投縣起迄點分區 79
表6-7台北市至高雄市起迄點分區 81
表6-8起迄點在相鄰縣市情況比較表 83
表6-9起迄點在不相同縣市比較表 84
圖 目 錄
圖1-1研究架構示意圖 3
圖1-2研究流程圖 5
圖2-1 Map-Route系統架構圖 13
圖2-2 GIS地理資訊系統廢棄物收集系統流程圖 15
圖3-1起點第一階層道路系統路徑選取示意圖 31
圖3-2迄點第一階層道路系統路徑選取示意圖 32
圖3-3第二階層道路系統通道口示意圖 33
圖3-4第二階層道路系統路徑選取示意圖 34
圖3-5起點至通道口路徑選取圖 34
圖4-1屬性表示意圖 36
圖4-2階層式路徑選擇地理資訊系統架構圖 39
圖4-3圖層與圖檔示意圖 40
圖4-4 ArcView圖形視窗 44
圖4-5程式運算流程圖 45
圖5-1圖檔組織結構示意圖 52
圖5-2下拉式選單圖 57
圖5-3分區關係示意圖 59
圖5-4起迄點相鄰關係判斷程序圖 60
圖5-5起迄點位於相同縣市情況程序圖 61
圖5-6起迄點位於相鄰縣市程序圖 66
圖5-7相鄰縣市條件僅一端有交流道程序圖 67
圖5-8起迄點位於不相鄰縣市路徑選取程序圖 68
圖5-9節點結果示意圖 69
圖6-1同縣市相同第二階層交通分區圖 71
圖6-2同縣市不同第二階層交通分區(有連接道路系統)圖 72
圖6-3同縣市不同第二階層交通分區(無連接道路系統)圖 73
圖6-4三峽鎮至文山區起點交通分區 75
圖6-5三峽鎮至文山區迄點交通分區 75
圖6-6中山區至泰山鄉起點交通分區 76
圖6-7中山區至泰山鄉迄點交通分區 76
圖6-8大安區至土城市起點交通分區 78
圖6-9大安區至土城市迄點交通分區 78
圖6-10台北市至南投縣起點交通分區圖 80
圖6-11台北市至南投縣迄點交通分區圖 80
圖6-12台北市至高雄市起點交通分區圖 81
圖6-13台北市至高雄市迄點交通分區圖 82
參考文獻
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【4】 程怡誠,「分區組成路網選取最佳路徑之研究」,交通大學交通運輸研究所,碩士論文,民國九十年六月。
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【6】 陳建兆,「利用物件導向式資料庫系統管理地籍圖形資料之研究」,成功大學測量工程研究所,碩士論文,民國八十九年六月。
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【15】 Dr. Duane F. Marble (1999),“Geographic Information System Technology and Decision Support Systems”, Proceedings of the 32nd Hawaii International Conference on System Sciences
【16】 Dr. Duane F. Marble (1999), “Geographic Information System Technology and Decision Support Systems”, Proceedings of the 32nd Hawaii International Conference on System Sciences.
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【21】 K.C. Rockey, H.R. Evans, D.W. Griffiths and D.A. Nethercot (1983). “ The Finite Element Method: a Basic Introduction for Engineers, Second Edition”, JOHN WILEY & SONS, New York.
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