Thạc Sĩ GIS và bài toán giao thông (C Sharp)

GIS và bài toán giao thông (C Sharp)Lời cảm ơn 03
Mục lục 04
Giới thiệu . 08

Phần 1 : Tổng quan về GIS 09
. Chương 1 : Giới thiệu về Hệ thống Thông tin Địa lý . 10
1.1 Giới thiệu 10
1.2 Định nghĩa . 11
1.3 Ứng dụng của GIS 12
1.3.1 Môi trường . 12
1.3.2 Công nghiệp và quy hoạch lãnh thổ . 12
1.3.3 Thống kê dân số 13
1.3.4 Phát triễn nông thôn 13
1.3.5 Giáo dục . 13
1.3.6 Nghiên cứu, dự báo 13
1.3.7 Thiết lập bản đồ 13
1.4 Thành phần của GIS . 13
1.4.1 Phần cứng 13
1.4.1.1 Phụ hệ nhập dữ liệu . 13
1.4.1.2 Phụ hệ xuất dữ liệu 14
1.4.2 Phần mềm . 14
1.4.3 Dữ liệu 14
1.5 GIS làm việc như thế nào ? 16
1.5.1 Quan hệ địa lý . 17
1.5.2 Mô hình Vector & Raster . 17
1.5.2.1 Mô hình Vector . 17
1.5.2.2 Mô hình Raster . 17
1.6 GIS và bản đồ 18
1.7 Yêu cầu mô hình dữ liệu cho các hệ thống GIS 19
1.8 Các thao tác trên bản đồ số . 20
1.8.1 Hiển thị bản đồ . 21
1.8.2 Kích hoạt các đối tượng trên bản đồ . 21
1.8.3 Các tính toán về mặt địa lý . 22
1.8.4 Phân tích mạng . 22
1.9 Cơ sở dữ liệu trong GIS 24
1.10 Xu hướng phát triển của GIS 25

Chương 2 : Định dạng VPF cho bản đồ số . 26
2.1 Giới thiệu 27
2.2 Đặc tính VPF 27
2.3 Cấu trúc phân cấp của VPF 28
2.4 Các thành phần của mô hình dữ liệu 28
2.5 Các lớp đối tượng 29
2.5.1 Nút (Node) 30
2.5.2 Cạnh (Edge) 30
2.5.3 Mặt (Face) . 31
2.5.4 Chữ(Text) . 31
2.6 Cấu trúc địa hình học của VPF (VPF Topology) 32
2.6.1 Cấp 0 . 32
2.6.2 Cấp 1 và 2 33
2.6.3 Cấp 3 34
2.7 Mô hình dữ liệu của VPF . 35
2.7.1 Đối tượng Node 35
2.7.2 Đối tượng Edge 35
2.7.3 Đối tượng Face . 36
2.7.4 Đối tượng Ring 36
2.7.5 Đối tượng Text . 36
2.7.6 Đối tượng Bound . 36
2.8 Cấu trúc topo Winged-Edge (Winged-Edge topology) . 36

Phần 2 : GIS và Các bài toán giao thông 39
Chương 3 : GIS và các bài toán giao thông 40
3.1 Tổng quan về các bài toán giao thông . 41
3.1.1 Giới thiệu 41
3.1.2 Bài toán xe buýt 42
3.1.3 Bài toán xe Taxi 44
3.2 Vấn đề tìm đường trên bản đồ số 46
3.2.1 Giới thiệu 46
3.2.1.1 Bản đồ số . 46
3.2.1.2 Dữ liệu quét 46
3.2.1.3 Dữ liệu hình học . 47
3.3 Sơ lược các phương pháp tìm đường 47
3.3.1 Phương pháp giao đoạn thẳng 47
3.3.2 Phương pháp đô thị có trọng số . 47
3.4 Phương pháp tìm kiếm 48
3.4.1 Phương pháp vét cạn . 48
3.4.2 Phương pháp lập trình tuyến tính 48
3.5 Giải thuật 49
3.5.1 Dijkstra . 49
3.5.2 A*(AStar) 51
3.6 Xây dựng tuyến xe buýt . 51
3.6.1 Giới thiệu 51
3.6.2 Phân tích 54
3.6.3 Vài nét trong việc tổ chức . 55

Phần 3 : Phân tích và Thiết kế phần mềm CityGuide 56
Chương 4 : Phân tích và Thiết kế . 57
4.1 Sơ đồ Use Case . 58
4.2 Mô tả một số Use Case tiêu biểu 59
4.2.1 Use case định vị bản đồ . 59
4.2.1.1 Mục đích 59
4.2.1.2 Điều kiện 60
4.2.2 Use case cập nhật lớp thông tin . 61
4.2.2.1 Mục đích 61
4.2.2.2 Điều kiện 61
4.2.3 Use case chọn chiều cho đường 62
4.2.3.1 Mục đích 62
4.2.3.2 Điều kiện 63
4.2.4 Use case tìm đường đi ngắn nhất 63
4.2.4.1 Mục đích 63
4.2.4.2 Điều kiện 65
4.2.5 Use case thiết lập tuyến xe buýt . 65
4.2.5.1 Mục đích 65
4.2.5.2 Điều kiện 66
4.3 Các lớp cài đặt . 67

Chương 5 : Đánh giá và kết luận 68
5.1 Đánh giá đề tài . 69
5.2 Hướng phát triễn . 69
5.3 Kết luận 70

Phụ lục 71Phụ lục A : B+Tree . 71
Phụ lục B : RTree 77
Phụ lục C : Bộ khung .NET (.NET FRAMEWORK) 82
Phụ lục D : Giải thuật Di truyền . 87
Phụ lục E : Giao diện phần mềm CityGuide . 100

Tài liệu tham khảo 102




GIỚI THIỆU

Ngày nay cùng với sự phát triễn của xã hội, Công nghệ Thông tin cũng đã ăn sâu vào đời sống làm việc của người dân. Tuy nhiên, việc ứng dụng những công mới nhất để giải quyết những vấn đề về xã hội tại Việt Nam còn rất quá ít trước nhiều vấn đề về Xã hội, An sinh, Giáo dục, Công nghệ GIS (Geographic Information System) phát triển trên bản đồ số từ khi mới ra đời đã gắn liền với các vấn đề nói trên, và nó cung cấp cho chúng ta một cái nhìn trực quan và bao quát về một vấn đề Xã hội nào đó.

Trong những năm gần đây, vấn đề giao thông tại Việt Nam nói chung và Thành Phố Hồ Chí Minh nói riêng trở nên rất phức tạp, lưu lượng xe cộ tăng nhanh trên các tuyến đường chính , thêm vào đó là đường xá nhỏ hẹp lại chiếm phần lớn, các nút giao thông chính gặp phải tình trạng kẹt xe hằng ngày gây trở ngại cho kinh tế trong vùng.
Trước tình hình đó việc phát triễn một mạng lưới giao thông công cộng là một giải pháp tốt nhằm hạn chế tắt nghẽn giao thông, tai nạn xe cộ và ngay cả việc ô nhiễm trong thành phố. Đây hính là mối quan tâm của lãnh đạo thành phố trong những năm gần đây.
Trong khuôn khổ đề tài này, các Tác giả không đề cập về các vần đề Xã hội, hay xử lý các luồng giao thông như thê nào, mà chỉ giải quyết những bài toán kinh điển trong giao thông vận dụng lý thuyết đồ thị trên nền một hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) tại Thành phố như các bài toán :

· tìm đường đi ngắn nhất giữ hai điểm bất kì trong thành phố
· tìm chu trình đi ngắn nhất qua các điểm ( mỗi điểm qua 1 lần )
· xây dựng và tồ chức các tuyến xe Bus công cộng và tìm lộ trình tối ưu cho các tuyến xe buýt, góp phần phát triễn thói quen dùng phương tiện công cộng của người dân trong đời sống xã hội

Cuối cùng phần mềm CityGuide do các Tác giả thực hiện trên nền bản đồ Thành phố Hồ Chí Minh sẽ minh họa được các vấn đề vừa nêu.

​