110出警线路优化系统的设计与实现毕业设计论文 ㊣ 精品文档 值得下载

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本章小结路径搜索问题本质上是在网络图中寻找特定节点之间代价最小的通行路径在这里不讨论单点对多点和多点对多点的情况。

本章首先介绍了路径搜算法的般原理，主要介绍了盲目搜索和启发式搜索的原理和特点。

分别选取经典的盲目算法算法和启发式算法算法。

应该说两种算法各有优缺点，算法原理简单明了，应用方便，并且保证可以搜索到图中的最短路径，应用较为广泛，算法不仅可以找到特定两点见的最短路径，并且可以给出从起始点到所有顶点的最短路径。

但是当网络中节点数目较多时，搜索的开销会很大大，导致效率很低。

通过改进地图数据的存储结构可以定程度的提高算法的运行效率，今后可以在该方面进步研究。

启发式算法是近年来兴起的新的研究方向，作为启发式算法的代表，具有启发式算法的系列特点。

通过设置启发函数，能够从备选点中选择具有最小代价值的点作为优先的后继节点，因而避免了大范围的搜索过程，减少搜索的成本，特别是对于数据规模比较大的地图，其效率提升是非常明显的。

但是启发式算法的目标性比较强，其对路径的选择也可能因为过于依赖启发算子导致丢失最优解。

但是通过不断改进算法的启发函数，可以基本达到满意的求解结果。

从未来的发展来看，路径搜索算法也不仅仅局限于这些经典的算法，很多研究通过将不同算法进行结合，来消除各种算法的缺点，达到有数互补。

例如将双向搜索的原理应用到对最短路径算法和启发式搜索算法可以节省不少的运算过程，另外从数据结构方面进行定的优化设置也可以起到很好的效果。

本文的研究主要侧重方法原理和算法实现，对于算法的改进还需进步的研究。

第五章出警路径最优化算法的实现引言即地理信息系统，经过了年的发展，到今天已经逐渐成为门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。

它通过将地图信息直接输入计算机，利用相关软件将信息存储于地图上与之相关联的地理位置上，使数据与地理信息紧密结合起来，实现数据的可视化，便于对数据进行有效的管理分析和组织，为进步做出决策提供良好的人机界面和依据。

近些年，更以其强大的地理信息空间分析功能，在及路径优化中发挥着越来越重要的作用。

地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理决策等所需信息的技术系统。

本章主要是在地图信息平台下，运用其自带的二次开发环境进行优化程序的开发。

首先对潍坊市城区道路环境进行数字化，提取区域路网交通信息，在此基础上，对第四章介绍的两种路径优化算法进行实现。

通过对实际道路信息进行算法优化发现，作为启发式算法代表的算法在运算时间上具有较大的优势，特别是在实际中，城市路网非常复杂，运算数据较多，启发式算法可以节省大量的运算时间。

在结果上，算法得到的结果更加精准，对于全域来说算法的结果是最理想的。

对于出警的实际需要来说，节省必要的运算时间更加重要，如果路网过于复杂，则倾向于算法，反之通过对算法进行必要的改进则更为合适。

地图数字化在进行算法的实现时，首先要对地图进行数字化处理。

这主要应用到地理信息系统技术进行处理。

地理信息系统是门由地理学计算机科学测绘遥感学城市科学环境科学信息科学空间科学和管理科学融为体的新兴学科。

系统以地理空间为基础，利用地理模型的分析方法及时提供多种空间动态的地理信息，从而为有关经济决策服务。

越来越受到重视的种存储地理信息技术，它通过将地图信息转化为计算机数据，并利用相关软件将信息存储于地图上相应的地理位置上，使数据与地理信息紧密结合，实现数据的可视化，便于对数据进行有效的管理分析和组织，为进步做出决策提供良好的人机界面和依据，。

地图数字化是将地图图形或图像的模拟量转换成离散的数字量的过程。

其主要种类有跟踪数字化和扫描数字化。

前者使用跟踪数字化仪手扶或自动将地图图形要素点线面进行定位跟踪，并量测和记录运动轨迹的，坐标值，获取矢量式地图数据。

后者使用扫描数字化仪对地图沿或方向进行连续扫描，获取二维矩阵的象元要素，形成栅格数据结构。

在数字化时，需要借助地理信息系统软件平台进行实现。

数字化平台地理信息系统的核心是空间数据管理子系统，它由空间数据处理和空间数据分析构成。

空间数据的主要来源有专题地图遥感图像数据统计数据及实测数据等。

地理信息系统具有七大功能数据的提取转换和编辑，数据的存储与管理，数据重构和数据转换，空间数据的查询和检索，空间操作和分析，空间显示和成果输出以及空间数据的更新。

与般的管理信息系统相比，地理信息系统更强调了空间分析功能，在分析处理问题中使用了空间数据与属性数据，这些特性为处理空间问题带来了极大的方便。

是地理信息系统应用软件的种，该软件操作简便，并且提供了自带的二次开发平台，用户可以在该平台上开发自主的应用，具有极好的适应性。

软件的数据结构采用文件系统，将非空间数据和空间数据揉合在起，它利用个文件来描述个图层。

分别是文件文件文件以及交叉索引文件。

其中文件是属性数据的结构定义，用于描述非空间数据的结构文件是对属性数据信息的描述，用于描述非空间数据的值文件顾名思义，即存储图形信息，用与存储空间图形对象数据交叉索引文件用来实现图形与属性数据的可视化，该文件利用交叉索引文件在空间数据和非空间数据之间建立关联，将图形与属性无缝融合。

通过这四个文件的相互结合，在单机环境下运行时，就可以完美地形成空间图形数据和非空间属性数据之间的映射关系，实现地图与数据的互查互动，方便编程实现地图的处理功能。

通过表的形式把地图和数据有机地结合在起，地图中的每个图层对应着个表，图层上的每个图形对象对应着表中的行记录。

当在图层上新建或删除个对象时，相应的表中就增加条记录。

二次开发的方法主要有两种，即利用自身所带的开发工具和利用诸如等优秀的开发工具。

采用适当的开发工具对地理信息系统进行二次开发是系统建立的关键因素之。

是理想的在平台上开发用户定制的应用程序的编程语言。

通过使用进行二次开发，能够扩展功能，实现程序的自动重复操作并使与其他应用软件集成。

功能强大，其包含的功能函数与有非常好的链接性，用户仅用几行代码即可在应用软件中实现图层叠加，并具备其他地理功能，。

因此本文将利用在平台上进行二次开发。

路网信息的提取构建潍坊城区出警路径优化系统必须提取城市路网的基本拓扑信息。

首先进行地图数字化，选取份潍坊地图图像，针对本文的研究特点，选择道路较为清晰的地图作为基础图。

然后进行地图的数字化，从而提取相关的路网信息。

具体步骤如下第步对地图进行配准。

首先从中提取地图上数个对应点的经纬度坐标然后利用坐标转化软件将经纬度坐标转成高斯克吕格投影下的平面直角距离坐标，高斯克吕格投影是种横轴等角切圆柱投影，它把地球视为球体，假想个平面卷成个横圆柱面并把它套在球体外面，使横轴圆柱的轴心通过球的中心，球面上根子午线与横轴圆柱面相切，该投影应用非常广泛，。

在软件中对选区的配准点写入转化好的坐标，这样就可以把图像信息转化为有坐标的数字地图。

第二步在平台下创建图层道路，用于存储道路结构数据。

将地图上的对应道路画成相应的线段来表示，划线时对每弧段的道路进行分别提取，这样每条线段就是城市道路网络的个弧段，并对每条道路进行编号，本案例共取得条线段。

第三步创建点图层，提取弧段之间的节点。

这是构建邻接矩阵的基础工作，节点是进行路径寻优算法的结构数据基础，编写程序进行提取，并进行对象化反映在地图上。

共提取到个节点，对潍坊市公安局以及潍城和奎文两个区公安局进行重点标记，作为公安出警的三个备选出发点。

具体程序步骤如下，，道路道路，道路道路，点道路，道路点运算后得到数字化后的对象图，如图所示。

图数字化后的潍坊路网图第四步构建邻接矩阵。

根据邻接矩阵的结构意义，首先对路网弧段进行基础信息的提取，将弧段的长度和弧段两端的节点写进表信息。

程序如下，，道路道路，道路，道路，道路，点点点道路点点点道路最终得到道路数据表见表，考虑到本文主要进行的是算法研究，该案例只是作为算法的基础数据。

由于案例中道路数据较多，目前现有的关于潍坊的道路信息并不全面，因而逐对道路进行阻抗值的打分有很大的难度。

因此本章采用图中实际的距离长度数据作为算法优化的路段距离，即实现路径的距离最短。

如要进行实用性开发，需要对每路段进行阻值系数的设定，将实际距离转化为加权距离。

通过对道路图层和点图层进行信息上的提取合并，得到点关