GIS应用技能训练
基于多因素与层次模型的校
题目
园火灾救援最佳路径分析
学院资源与环境工程学院
专业地理信息系统
班级1102班
姓名江瑶
指导教师黎华、胡杏花
2013 年7 月12 日
目录
摘要 (1)
1 背景以及分析的意义 (1)
2 训练要求 (1)
3 设计分析 (2)
3.1整体思路 (2)
3.2最佳路径的道路层次模型 (2)
3.2.1建立层次模型 (2)
3.2.2确定权系数 (3)
3.2.3实际调查 (4)
4 软件应用 (5)
4.1本次实验的道路数据获取 (5)
4.2对校园内外部矢量化并制图 (7)
4.3给校园各道路命名并且赋权值 (9)
4.4对校园内外道路进行拓扑构网 (9)
4.5对拓扑网进行最短和最佳路径分析 (11)
5 结果分析及评价 (11)
5.1校外最短路径结果及分析 (11)
5.2校内最短路径结果及分析 (11)
6 心得体会 (12)
致谢 (13)
参考文献 (13)
附录1 权值计算代码 (15)
附录2 所有道路权值 (15)
基于多因素与层次模型的校园火灾救援
最佳路径分析
摘要：最佳路径的求取实则是一个多目标综合决策问题。以往一些研究没有能全面分析问题，只注重与某个因素下的最佳路径，这使得分析结果不尽如人意，不能得到最佳结果。有些则综合了多种影响因素，然而在确定评价指标的权重时常采用专家评估的方法，这具有很大的随意性和主观性，有时会偏离客观实际，易于造成评价失准，致使结论缺乏真实性。
本文所提模型是综合了多目标决策与层次分析法的基于多因素影响与综合评判的最佳路径分析模型。模型在全面问题分析基础上先给出了影响最佳路径分析的几个重要影响因子，并利用层次分析法的思想构建了道路层次模型，确定了各影响因素的权系数。在综合评判时应用多目标决策模型与所提因素评分模型确定了各影响因素对路段的评分矩阵，并综合所求各因素的权系数得到最终路段的综合权值。最后以路段综合权值为路段属性进行Dijkstra算法求解，得到最佳路径。文中采用层次分析法来确定权值，将定性与定量分析相结合，利用严密的数学理论，去除随意性与主观性，表达了符合客观实际的因素影响权值，并且依据判断矩阵的一致性来检验权值的合理性，从而使得分析结论更准确、可靠。此次分析是当武汉理工大学某处发生火灾，分析消防车怎样最快到达火灾处。在学校外进行消防车到达校门口进行最短路径分析，对校内进行最佳路径分析。
关键词：多因素层次分析最佳路径校园
1 背景以及分析的意义
在当今大学校园中蕴藏着很多不确定因素有可能引发的灾害会危机师生生命财产安全，而为了防范并尽量减少这些灾害造成的影响，我们小组选定大学校园火灾快速救灾最佳路线决策作为此次超图软件实习主题，随之我们小组经详细讨论和合理分析最终确定使用“基于多因素决策与层次分析法的最佳路径模型”来计算火灾发生地周边各路径权值并利用SuperMap软件最佳路径自动分析来为消防车火灾扑救路线选择及火灾发生区域人员疏散路线选择做最佳路径决策分析。
2 训练要求
应用所学的地理信息系统原理与应用、地图学以及数字测图原理与方法中所学到的基
本理论知识，本着“重实践、强技能”的原则，培养综合利用所学知识分析和解决实际问题的能力，提高我们的综合应用和实践能力，以及严谨的学习态度，强化技能训练、强化我们的专业能力，为后续的学科基础课程打下良好的技术基础。通过该训练使我们了解地理信息系统数据的集成、SuperMap GIS软件的基本操作和空间分析的基本原理和方法，实现对空间数据进行分析和挖掘，解决实际工作和生活中的业务需求。
3 设计分析
3.1整体思路
“基于多因素决策与层次分析法的最佳路径模型”是综合了多目标与层次分析法的基于多因素影响与综合评判的最佳路径分析模型。模型在全面问题分析基础上先给出了影响最佳路径分析的几个重要因子，并利用层次分析法的思想构建了道路层次模型，确定了各影响因素的权系数。在综合评判时应用多目标决策模型与所提因素评分模型确定了各影响因素对路段的评分矩阵，并综合所求各因素的权系数得到最终路段的综合权值。最终在矢量化的武汉交通网拓扑成网后为各路段新建“权值”字段，并依次将按模型确定的各路段综合权值输入该字段，直接使用超图最佳路径分析选择“权值”字段作为比较字段进行分析便实现最终目标！
3.2最佳路径的道路层次模型
最佳路径是指从起始位置到目标位置的最理想路径。最理想可以定义为路程较短且耗时少、路宽足够宽、路上行车方便无堵塞、路面路况好方便行车等。因而最佳路径的选择需要考虑诸多因素，且各因素的重要性一般是不同的。
层次分析法是一种基于问题的多因素考虑，将定性与定量分析相结合的战略决策方法，是一种行之有效的确定权系数的方法。它把复杂问题中的各个因素通过划分成相互联系的有序层次使之条理化。根据对一定客观现实的判断就每一层的相对重要性程度给与定量表示，确定每一层次中的元素相对重要性次序的权值，通过排序结果，分析和解决问题，从而为战略决策服务。
3.2.1建立层次模型
根据层次分析法的思想，问题的层次结构可以分为3 层。
最上层为目标层，是问题分析的目标; 中间层是准则层，即实际目标的各种指标; 最底层是方案层，是实现目标的可行选择。在本文问题中，我们所建立的层次模型只有目标
层和准则层: 目标层为最佳路径，准则层为路径的2个影响因素和各因素的共5 项指标。问题的层次结构模型如图1 所示：
图 1最佳路径选择的层次分析模型
3.2.2确定权系数
对校准层的各因素按1-5标度思想分别赋值，1-5标度的含义见表1。根据主观判断与需求，本问题所构造的比较判断矩阵如下：
1 4 6 6 9
1/4 1 3/2 3/2 3
1/6 2/3 1 1 2
1/6 2/3 1 1 2
1/9 1/3 1/2 1/2 1
表1 标度1-5的含义
标度含义
1表示两个元素相比，具有相同的重要性
2表示两个元素相比，前者比后者稍重要
3表示两个元素相比，前者比后者明显重要
4表示两个元素相比，前者比后者强烈重要
5表示两个元素相比，前者比后者极端重要
，那么元素j 倒数若元素i与元素j的重要性之比为a
ij
和元素i的重要性之比为1/a
ij
3.2.3实际调查
首先我们针对大学校园火灾快速救灾最佳路径影响因素进行综合分析比较，选定“路长”、“路宽”、“路面行人”、“路面车辆”、“路面质量”等五个因素作为影响因素，并采用调查问卷的形式统计分析得到各因素在实际情况下的需求比重，调查结果如下表2：
表2 综合评价权值
4软件应用
4.1本次实验的道路数据获取
本次实验，我们使用的是超图公司的supermap https://www.doczj.com/doc/2f5559127.html,软件，在做实验之前也给了我们一些数据，只有湖南湖北的一些大概的信息，比如说一些比较明显的标志物的点数据，只要道路数据，次要道路数据，等等；而且我们这次使用的数据只是其中的一小部分，所以我们必须在supermap https://www.doczj.com/doc/2f5559127.html,里对源数据进行截取，获取我们想要的那一小部分数据，也就是武汉理工大学的道路信息，还有武汉理工到最近的消防站的道路数据下图，下图为超图公司提供给我们的原始数据：
图2 原始武汉数据
由于我们只需要使用道路部分数据，并且只是武汉理工大学内部道路数据，还有外部武汉理工大学到最近消防站的数据，所以我们把所给的数据进行截取，在supermap https://www.doczj.com/doc/2f5559127.html,里面操作就是首先新建一个数据集，接下来在原来给的湖北数据集里面，只打开道路的图层，用框选选出想要的数据，右击选择复制数据集，把目的数据源选择为我们
新建的数据源，操作过程和操作结果如下：
图3 数据集的复制
图4 截取后的街道数据
4.2对校园内外部矢量化并制图
对校园进行最佳路径分析，要想得到较好的效果，并且能进行完整的分析，我们就必须获得完整的学校的道路，并且得到道路周围的建筑物的信息，这样能准确的知道火灾的发生地点，并进行最佳路径的分析，对校园内部的数据进行矢量化的时候，必须需要一张武汉理工大学一级周边的的信息的遥感图，我们小组所取的数据是在百度的遥感图中截取的，并且在supermap https://www.doczj.com/doc/2f5559127.html,中把遥感图进行配准，得到与我们所截取的道路数据的坐标相同，在软件中，将遥感图和道路的数据叠加在一起的效果如下图所示：
图5 遥感图的道路叠加在一起
把遥感图配准并且叠加后，加下来就是对它进行矢量化的工作了，在supermap软件里面，我们可以很方便的对校园内外行矢量化工作，软件的工具也很多，充分满足了我们作图和矢量化和作图的需要，我们在里面进行矢量化时，对于不同地物，都会建立新的数据文件，比如说道路线文件，房屋面文件，标注文本文件，等等；这样方便了我们以后制作地图时的统一风格的修改，和道路的网络分析，帮助我们创建出更好的地图，对校园内外部矢量化并且修改风格后的整体的效果如下图所示，这幅图中校园的道路和其他外部的道路是分开的，这样做的目的是我们可以把校园的道路拿出来，单独建立网络模型，然后进
行最短路径分析，更好地满足我们所要的其他各种操作，不如说改变校园道路风格，等等。
图6 校园的矢量化地图
4.3 给校园各道路命名并且赋权值
对校园的道路进行最佳路径分析，就不能使用道路长度作为权值了，我们要综合许多因素算出一个权值然后赋给每条道路，为了区分每一条道路，我们还给每条道路认为加上名字，方便到时后告诉使用者，最佳路径应选择那几条道路，这样更加直观，清楚；由于在建立道路图层，创建每条道路会自己默认的创建几个字段，我们必须新建两个字段，一个用来存储道路的名称，另一个用来存储道路所占的权值。
4.4 对校园内外道路进行拓扑构网
我们之所以把校外和校内的道路分开，是由于我们无法获取校外的详细道路信息，只能获取校外道路的长度信息，只能以长度为权值，做一个最短路径分析，但是校内却可以获得很多因素的信息，比如说道路的宽度，道路的上的行人数量，道路上的车辆数，路面状况等等，这样我们可以用来做校园内的最短路径分析，校外校内的拓扑构网，如下图所
示：
图7 校外构网
图 8 校内构网
4.5 对拓扑网进行最短和最佳路径分析
在supermap中对已经建好的拓扑网进行最佳路径和最短路径分析，我们在软件中先在新地图中导入已经建好的拓扑网，每次只能分析一个拓扑网，我们先对校园的拓扑网进行分析，再对校内的拓扑网进行分析，校外我们就选消防站到学校的最短路径，校内我们起点选取校门口，假设起火点为校园的宿舍楼，即终点为宿舍楼，进行校内的最佳路径的分析。
5 .结果分析及评价
5.1校外最短路径结果及分析
我们在supermap里对校外进行了网络分析的中的最佳路径分析，权值为道路的长度，这时候求出的即是两点之间最短路径，在软件中用自带的功能分析之后结果如下图所示：
图9 校外路径分析结果
这次分析的结果还算满意，因为基本是用原来的原有数据进行分析，进一步分析得到的结果。并且从图上看来确实像是最短路径。
5.2 校内最佳路径分析结果
图10 校内路径分析结果
从校门口到宿舍楼的最短路径，分析出来是先走梅林路，过将军桥，再走广场西路，最后从体育场右侧绕回宿舍，我觉得这样选非常符合实际，因为首先梅林哪条路人很少，比新一前面的人少，所以选择走梅林，之所以不走食堂北路，是因为那里去吃饭的人多，加上食堂门口的车子常年停靠，占了较多的路宽，所以走博学广场右边的路合理，再者，为何不选择走体育场北路到宿舍楼呢，原因也是因为体育场北路那里的马路上停靠的车子更多，不容易过去，过去花的时间远远大于绕行所花的时间，加上绕行的道路人很少，车子很少，很适合消防车过去，故选择绕行较好，这样一条完整的最佳路径分析出来了，分析出来的结果还算合情合理，是我们小组想要的结果。
6 心得体会
此次GIS应用技能训练，我们主要采用supermap https://www.doczj.com/doc/2f5559127.html,软件，通过小组讨论，我们决定做我们学校发生火灾，消防车来的最快进行分析，我们拟的题目为基于多因素与层次模型的校园火灾救援最佳路径分析。
开始我们讨论的内容是第九届武汉运动会发生火灾人群疏散方案，由于运动场还没建
好，我们对里面的结构、出入口的多少都毫不了解，所以无从下手，后来我们又想做武汉
市各地区的降水量分析，又觉得分析了没什么意义，就又放弃了，在组长的坚持下，我们还是选择了跟第一个议题差不多的一个问题，只是我们换了一点方向，分析消防车到我们学校起火处的最佳路径，最终确定了这个本次课程设计内容。于是我们便开始了本次课程设计，我们先通过实地测量数据和所给的参考数据，首先建立矢量化道路图，接下来根据所建好的矢量化道路图，进行权值计算并赋予每条道路，然后进行拓扑构网，最后进行最佳及最短路径分析。
通过这次的实习，我学到了很多，开始我们都对supermap软件都不是很了解，而现在我们对supermap里面的一些功能有了一定的了解，怎样进行地图配准，怎样进行矢量化，怎么进行拓扑构网，怎么进行空间网络分析，怎样进行最佳路径分析，对权值的概念也有了一定认识，怎样综合各因素计算各道路权植。矢量化的时候，我们小组进行了分工，每个人负责矢量化一块区域，每矢量一种地物就要新建一个相应名称的数据集，这样便于识别与修改，我做了一下午，最后不知道怎么的啥也没了，没办法只得重做一遍，这告诉我一个道理：要一边做一边保存，要不然一不小心，啥也没了，做了长时间的工作就白费了。然后我们对矢量化的道路进行拓扑构网，再考虑道路的行人多少、车辆数目、路面质量、路宽等因素，综合在一起，按照一定的数学模型，算出每条道路的权值，最终进行最佳路径分析。
总的来说，通过本次实习，让我对另一种新的软件supermap有了了解，知道怎么使用它，通过这次实习，提高了我们的动手能力，锻炼了我们的分析能力，怎样通过分析更好地解决实际问题，如物流配送、房产的选择、区位分析。此次课程设计是我人生中的一段宝贵的经验，让我学到了很多，了解了很多，更加丰富了我的知识，让我对专业应用有了一些认识。
致谢
感谢黎华老师和胡杏花老师的指导与教诲，让我们可以学到这么多课本上学不到的东西，提高了动手能力和分析能力，还感谢我们全组人的共同合作，共同努力完成本次的GIS 应用技能训练，谢谢你们！
参考文献：
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附录1：权值计算的C#代码
double A1,B1,C1,D1,E1;
double A, B, C, D, E,linshi;
A1 = 70.3165; B1 = 12.00; C1 = 5.00; D1 = 5.00; E1 = 2;
A = Convert.ToDouble(textBox1.Text);
B = Convert.ToDouble(textBox2.Text);
C = Convert.ToDouble(textBox3.Text);
D = Convert.ToDouble(textBox4.Text);
E = Convert.ToDouble(textBox5.Text);
linshi = A / A1 * 0.571 + B1 / B * 0.174 + C / C1 * 0.101 + D / D1 * 0.101 + E / E1 * 0.0534;
label6.Text = linshi.ToString();
附录2：所有道路名称和权值
本科生《GIS应用技能训练》成绩评定表
指导教师签字：
年月日
14、最佳的路径 、教学目标: 1.利用已有的识字方法，自主学习本课生字，并能正确美观地书写。联系上下文和自己已有的积累，理解生字词在文中的意思。体会重点词语在表情达意上的作用。 2.了解迪斯尼乐园景点间路径的产生过程，从中理解来自生活的灵感与伟大建筑设计之间的联系。 3.正确、流利、有感情地朗读课文，积累美词佳句。 二、教学重点：品读课文，了解迪斯尼乐园景点间路径的产生过程，从而了解来自生活中的灵感与伟大建筑设计之间的联系。 三、教学难点: 理解重点词句，体会其表情达意上的作用。 四、课前准备: 1.教师搜集有关格罗培斯的故事和生平的资料。 2.学生搜集迪斯尼乐园的资料。 五、教学课时: 2课时 第一课时 1课时 、激趣导入，揭示课题 1、同学们，你们喜欢看动画片么？大家一定对“米老鼠”“唐 老鸭”这样的动画人物不陌生。知道他们是谁创造的么？（美国动画片大师沃尔特.迪斯尼） 2、（格罗培斯：美国哈佛大学建筑学院院长，现代主义大师和景观建筑方面的专家，他 从事建筑研究40多年，攻克过无数个建筑方面的难题，在世界各地留下70多处精美的杰作。） 3、迪斯尼公司的创始人不但创造出了这么多个性鲜明、活泼可爱的动画人物，对于全世界热爱动画片的人来说，他还有一个巨大的贡献，那就是迪斯尼乐园。迪斯尼乐园备受全世界男女老少的喜爱，这里可以说是每个人梦的故乡，好像来到了用梦和幻想编织的殿堂。 3、揭示课题，质疑。 今天我们要学习的课文，就是和迪斯尼乐园有关的。
【板书课题：6、最佳路径】（最佳路径：就是最好的路线。） 看到这个题目，你们脑中产生了哪些问题? （为什么迪斯尼乐园的路径是最佳路径？这条最佳路径是如何设计出来的？这是一条怎 样的路径？） 、初读课文，理解大意 1、请同学们带着这些问题，自由朗读课文，要求读准字音。 2、检查读书情况。指名分节通读全文，正音：滨、窄、踩，多音字：吆喝（h e）、看k ①）管、调转（di GO zhu也）。 理解词语 微不足道：非常渺小，不值得一提。 迎刃而解：，劈竹子时,头上几节一破开，下面的顺着刀口自己就裂开了.比喻处理事情、解决问 题很顺利 4、交流初步阅读后能解答的问题，也可提出新的问题。 5、理清课文层次 你能按照事情的发生、发展、高潮、结果来给课文分分段吗? 第一段1―― 2）写格罗培斯为迪斯尼乐园的路径设计大伤脑筋，决定前往地中海海滨 （遇到难 题） 第二段（3）写一位年迈的葡萄园主卖葡萄的办法让格罗培斯从中受到启发。（获得启示）第三段（4―― 5）,格罗培斯让人按照人们在草地上踩出的痕迹铺设人行道，这样的设 计最终被评为世界最佳设计。（完成设计获得最佳） 6、能说说课文主要讲了一件什么事吗? （▲世界建筑大师格罗培斯为迪斯尼乐园的路径设计大伤脑筋，前往地中海海滨清理思绪, 后来从一位年老的葡萄园主卖葡萄的方法上受到启发，格罗培斯让人按照人们在草地上踩出 的痕迹铺设人行道，这样的设计最终被评为世界最佳设计。。） （2课 时） 教学目标: 1、有感情地朗读课文。
路径分析是GIS中最基本的功能，其核心是对最佳路径的求解。从网络模型的角度看，最佳路径的求解是在指定网络的两个结点之间找一条阻碍强度最小的路径。另一种路径分析功能是求解最佳游历方案，又分为弧段最佳游历方案求解和结点最佳游历方案求解两种。 ?最佳路径分析也称最优路径分析，以最短路径分析为主。这里“最佳”包含很多含义，不仅指一般地理意义上的距离最短，还可以是成本最少、耗费时间最短、资源流量（容量）最大、线路利用率最高等标准。很多网络相关问题，如最可靠路径问题、最大容量路径问题、易达性评价问题和各种路径分配问题均可纳入最佳路径问题的范畴之中。无论判断标准和实际问题中的约束条件如何变化，其核心实现方法都是最短路径算法。 ?最短路径问题从算法研究的角度考虑最短路径问题通常可归纳为两大类：一类是所有点对之间的最短路径，另一类是单源点间的最短路径问题。 网络分析：最佳路径问题 ?“最佳路径”中的“佳”包含很多含义，它不仅可以指一般地理意义上的距离最短，还可以是时间最短、费用最少、线路利用率最高等标准。但是无论引申为何种判断标准，其核心实现方法都是最短路径算法。 ?最短路径的数据基础是网络，组成网络的每一条弧段都有一个相应的权值，用来表示此弧段所连接的两结点间阻抗值。在数学模型中，这些权值可以为正值，也可以为负值。由于在GIS中一般的最短路径问题都不涉及负回路的情况，因此以下所有的讨论中假定弧段的权值都为非负值。 ?若一条弧段(vi，vj)的权值表示结点vi和vj间的长度，那么道路u＝{e1，e2，…，ek}的长度即为u上所有边的长度之和。所谓最短路径问题就是在vi和vj之间的所有路径中，寻求长度最小的路径，这样的路径称为从vi到vj的最短路径。 ?最短路径问题的算法一般分为两大类：一类是所有点对间的最短路径，另一类则是单源点间的最短路径问题，其各自的求解方法是不同的。 5.3.2 最佳路径分析 最佳路径分析也称最优路径分析，以最短路径分析为主，一直是计算机科学、运筹学、交通工程学、地理信息科学等学科的研究热点。这里“最佳”包含很多含义，不仅指一般地理意义上的距离最短，还可以是成本最少、耗费时间最短、资源流量（容量）最大、线路利用率最高等标准。很多网络相关问题，如最可靠路径问题、最大容量路径问题、易达性评价问题和各种路径分配问题均可纳入最佳路径问题的范畴之中。无论判断标准和实际问题中的约束条件如何变化，其核心实现方法都是最短路径算法。 地理网络因地理元素属性的不同而表现为同形不同性的网络形式，为了进行网络路径分析，需要将网络转换成加权有向图，即给网络中的弧段赋以权值，权值要根据约束条件而确定。若一条弧段的权表示起始结点和终止结点之间的长度，那么任意两结点间的一条路径的长度即为这条路上所有边的长度之和。最短路径问题就是在两结点之间的所有路径中，寻求长度最小的路径，这样的路径称为两结点间的最短路径。 最短路径问题的表达是比较简单的，从算法研究的角度考虑最短路径问题通常可归纳为两大类：一类是所有点对之间的最短路径，另一类是单源点间的最短路径问题。 1. 最短路径算法
随着计算机和地理信息科学的发展,地理信息系统因其强大的功能得到日益广泛和深入的应用。网络分析作为GIS最主要的功能之一,在电子导航、交通旅游、城市规划以及电力、通讯等各种管网、管线的布局设计中发挥了重要的作用,通用的网络分析功能包括路径分析、资源分配、连通分析、流分析等。网络分析中最基本和最关键的问题是最短路径问题,它作为许多领域中选择最优问题的基础,在交通网络分析系统中占有重要地位。 从道路网络模型的角度看,最短路径分析就是在指定道路网络的两节点间找出一条阻碍强度最小的路径。根据阻碍强度的不同定义,最短路径不仅仅指一般地理意义上的距离最短,还可以引申到其它的度量,如时间、费用、线路容量等。相应地,最短路径问题就成为最快路径问题、最低费用问题等。因此,城市道路网作为一种大型网络设施有其本身的特征。它一方面包含网络本身的拓扑特征;另一方面还包含了大量反应地理位置特征的几何数据。本文根据道路网的特点,运用GIS网络分析功能对道路网络模型、道路的权重选择以及快速寻求路网中两节点间的最短路径算法分别进行了研究。 1 道路网模型及权重设置 1.1 道路网模型建立 城市道路网主要由众多道路相交、相连构成。在纵横交织、错综复杂的道路网络中,道路间的地理位置关系相当复杂,一条道路可能与若干条道路相交相连,且其相交相连的模式复杂。为了避免过多地考虑道路间的拓扑关系,抽取道路网中道路交叉路口作为分析对象,并对道路以交叉路口为结点进行分割,成为路段。这样,整个网络图将由交叉路口点和路段组成,并定义交叉路口点为网络的结点,路段为网络的弧。从而建立基于路段连接的网络模型,其模型形式表述为: 式中,RW代表道路网络;N代表结点集;R代表路段集合,其元素为有序对,表示由结点x到结点y存在一条有向通路;LR代表路段长度集合,其元素表示有向路段的加权长度。其中,路段的加权长度是指根据目标函数要求,综合各种动态实时信息和静态属性信息后所得的路段参数,而并非真实意义下的长度。 1.2 道路网权重选择 在交通路网中,两点间最优路径算法的优劣主要受到2个因素的影响,即所使用的最短路径算法和所选择的道路权重。最短路径算法是路径选择的搜索工具,决定了如何在庞大的路网数据库中找到最佳的可行路径。道路权重则是路径选择的搜索指标,是最短路径算法的依据。因此,道路权重的选择直接影响到最优路径算法的合理性。
最佳路径寻找及其方法－-曲率法2 一.路径规划方法得选择 我拟考虑使用一条曲线进行路径规划。 我选择曲率法而不选择其她方法有如下考虑： 1,从难易程度上面考虑，曲率法不就是最简单得方法,但就是它有其它方法不能达到得好处,我们通过计算车子每一点得曲率,首先可以反映跑道每一点得弯曲程度,而且,曲率还能反映我们车子经过该点得最大速度与最大向心加速度。所以即便就是我们采用其她方法进行控制,最后还就是要回归到求跑道得曲率上面来。 二．最佳路径得寻找 最佳路径得寻找不就是随便找一条曲线作为运行路径，而就是特定得那一条曲线,在任何赛道情况下,只能找到一条这样得路径,下面我就通过各种赛道得图像来寻找最佳路径：情况一:弯道 红色曲线就是规划出来得最佳路径,θ为重建出来得跑道所转过得角度,θ>0表示向左转,θ＜0表示向右转。红色曲线与车子起始方向相切，且在满足不压两边跑道得情况下半径最短。?设规划出来得路径半径为ｒ，车子需要跑过θ角度,车子起点为(CarＸ,CarY)， 车子目前得速度为v,以半径r为规划路径行进时得最大速度为，车子得向心加速度(这个就是在车子硬件,机械确定以后提前测出来得,为固定值保存在程序中,意思就就是通过半径为Ｒ得跑道时,允许得最大速度为)。 所以车子在规划路径上跑时,也就就是在上图中红色路径上跑得时候，允许得最大速度为: 在此段路程中花费得总时间为: 所以得出r越小,总时间花得就越短。故车子应该尽量切内道跑。 又因为我们规划出来得路径不能压线,由图分析可得,我们只要保证我们规划出来得最远处得那个点不压线切靠近内侧跑道则基本可以保证我们规划出来得跑道不压线。 由图中标注：
最短路径之Dijkstra算法详细讲解 １最短路径算法 在日常生活中，我们如果需要常常往返A地区和B 地区之间，我们最希望知道的可能是从A地区到B地区间的众多路径中，那一条路径的路途最短。最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题，旨在寻找图（由结点和路径组成的）中两结点之间的最短路径。算法具体的形式包括： （１）确定起点的最短路径问题：即已知起始结点，求最短路径的问题。 （２）确定终点的最短路径问题：与确定起点的问题相反，该问题是已知终结结点，求最短路径的问题。在无向图中该问题与确定起点的问题完全等同，在有向图中该问题等同于把所有路径方向反转的确定起点的问题。 （３）确定起点终点的最短路径问题：即已知起点和终点，求两结点之间的最短路径。 （４）全局最短路径问题：求图中所有的最短路径。 用于解决最短路径问题的算法被称做“最短路径算法”，有时被简称作“路径算法”。最常用的路径算法
有：Dijkstra算法、A*算法、Bellman-Ford算法、Floyd-Warshall算法、Johnson算法。 本文主要研究Dijkstra算法的单源算法。 ２Dijkstra算法 2.1 Dijkstra算法 Dijkstra算法是典型最短路算法，用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外层层扩展，直到扩展到终点为止。Dijkstra算法能得出最短路径的最优解，但由于它遍历计算的节点很多，所以效率低。 Dijkstra算法是很有代表性的最短路算法，在很多专业课程中都作为基本内容有详细的介绍，如数据结构，图论，运筹学等等。 2.2 Dijkstra算法思想 Dijkstra算法思想为：设G=(V,E)是一个带权有向图，把图中顶点集合V分成两组，第一组为已求出最短路径的顶点集合（用S表示，初始时S中只有一个源点，以后每求得一条最短路径, 就将加入到集合S中，直到全部顶点都加入到S中，算法就结束了），第二组为其余未确定最短路径的顶点集合（用U 表示），按最短路径长度的递增次序依次把第二组的顶点加入S中。在加入的过程中，总保持从源点v到S中各顶点的最短路径长度不大于从源点v到U中任何顶点的最短路径长度。此外，每个顶点对应一个距离，S中的顶点的距离就是从v到此顶点的最短路径长度，U中的顶点的距离，是从v到此顶点只包括S 中的顶点为中间顶点的当前最短路径长度。 2.3 Dijkstra算法具体步骤 （1）初始时，S只包含源点，即S＝，v的距离为0。U包含除v外的其他顶点，U中顶点u距离为边上的权（若v与u有边）或）（若u不是v的出边邻接点）。 （2）从U中选取一个距离v最小的顶点k，把k，加入S中（该选定的距离就是v到k的最短路径长度）。 （3）以k为新考虑的中间点，修改U中各顶点的距离；若从源点v到顶点u（u U）的距离（经过顶点k）比原来距离（不经过顶点k）短，则修改顶点u 的距离值，修改后的距离值的顶点k的距离加上边上的权。 （4）重复步骤（2）和（3）直到所有顶点都包含在S中。 2.4 Dijkstra算法举例说明 如下图，设A为源点，求A到其他各顶点（B、C、D、E、F）的最短路径。线上所标注为相邻线段之间的距离，即权值。（注：此图为随意所画，其相邻顶点间的距离与图中的目视长度不能一一对等）
四平市语文四年级下册第二单元 6 最佳路径同步练习A卷 一、积水成渊 (共8题；共48分) 1. （3分）我是拼音小能手 ________________________ 军饷铿锵押送 2. （6分）按拼音写汉字 mào yīng zhēn zi zhéfú ________________________ hèsèjǔ 木yuán zhuī ________________________ 3. （8分）看拼音，写词语 fāchóu nónɡmìjìn shìjìxù ________________________________ jiēkǒu fēnɡ zhēnɡláoɡùpiāo dònɡ ________________________________ 4. （12分）看图猜字，组词，再写一句话，并加上标点。 例：蓝蓝的天上飘着几朵白云。 ① ________ ________ ________ ② ________ ________ ________ ③ ________ ________ ________ ④ ________ ________ ________
5. （3分）下列各组词语中，都有一个与其他的不是近义词，请找出来。 ①好像似乎仿佛如果 ________ ②特别特点非常格外 ________ ③温和温柔温暖和气 ________ 6. （4分）写出下列词语的近义词。 遗憾—________ 规则—________ 嫌弃—________ 怨恨—________ 7. （4分）读课文《最佳路径》，照样子在括号内填上合适的词语。 例：选择路径 攻克________ 设计________ 铺设________ 清理________ 8. （8分）我能组词语。 妖________ 扰________ 煤________ 狰________ 浇________ 娆________ 媒________ 挣________ 二、思维飞跃 (共2题；共19分) 9. （12分） (2019一上·邓州期末) 读句子，填空。 （1）啊________秋天来了________（填标点符号） （2）远看山有色，近听水无声。（填反义词） ________——________ ________——________ （3）我自己穿衣服的时候，我自己系鞋带的时候，我觉得自己很大。 “我”会做的事情是：________和________。 （4）小鸡画竹叶，小狗画梅花，小鸭画枫叶，小马画月牙。
8.8.2 寻找最佳路径 一、目的 通过练习，熟悉掌握Arcgis栅格数据距离制图、表面分析、成本权重距离、数据重分类、最短路径等空间分析功能，分析和处理类似寻找最佳路径的实际应用问题的方法。 二、数据 dem(高程数据)、startPot(路径源点数据)、endPot(路径终点数据)、river(水流域数据) 三、操作过程 1、运行ArcMap，加载Spatial Analyst 模块，如果Spatial Analyst 模块未能激活，单击Tools菜 单下的Extensions,选择Spatial Analyst,单击Close按钮。 2、创建成本数据集 考虑到山地坡度、起伏度对修建公路的成本影响比较大，在创建成本数据集时，可考虑分配其权重比为0.6：0.4。因此，成本数据集为合并山地坡度和起伏度之后的成本，加上河流对成本之影响。 A.坡度成本数据集 （1）选择DEM数据层，单击Spatial Analyst 下拉列表框，选择Surface Analysis 并单击slope,生成坡度数据集，记为SLOP.（2）选择slope 数据层，单击spatial Analyst 下拉箭头，选择Reclassify 命令实施重分类。重分类的基本原则是：采用等间距分为10级，坡度最小一级赋值为1，最大一级赋值为10，下图为坡度成本数据。 B、起伏度成本数据集。 （1）选择DEM数据层，单击Spatial Analyst 下拉列表框，选择Neighborhood Statistics,生成起伏度数据图层，记为QFD.（2）选择QFD数据层，单击Spatial Analyst 下拉箭头，选择Reclassify命令，按10级等间距实施充分类，地形越起伏，级数赋值越高，最小一级赋值为1，最大一级赋值为10，得到地形起伏成本数据。
GIS应用技能训练 基于多因素与层次模型的校 题目 园火灾救援最佳路径分析 学院资源与环境工程学院 专业地理信息系统 班级1102班 姓名江瑶 指导教师黎华、胡杏花 2013 年7 月12 日
目录 摘要 (1) 1 背景以及分析的意义 (1) 2 训练要求 (1) 3 设计分析 (2) 3.1整体思路 (2) 3.2最佳路径的道路层次模型 (2) 3.2.1建立层次模型 (2) 3.2.2确定权系数 (3) 3.2.3实际调查 (4) 4 软件应用 (5) 4.1本次实验的道路数据获取 (5) 4.2对校园内外部矢量化并制图 (7) 4.3给校园各道路命名并且赋权值 (9) 4.4对校园内外道路进行拓扑构网 (9) 4.5对拓扑网进行最短和最佳路径分析 (11) 5 结果分析及评价 (11) 5.1校外最短路径结果及分析 (11) 5.2校内最短路径结果及分析 (11) 6 心得体会 (12) 致谢 (13) 参考文献 (13) 附录1 权值计算代码 (15) 附录2 所有道路权值 (15)
基于多因素与层次模型的校园火灾救援 最佳路径分析 摘要：最佳路径的求取实则是一个多目标综合决策问题。以往一些研究没有能全面分析问题，只注重与某个因素下的最佳路径，这使得分析结果不尽如人意，不能得到最佳结果。有些则综合了多种影响因素，然而在确定评价指标的权重时常采用专家评估的方法，这具有很大的随意性和主观性，有时会偏离客观实际，易于造成评价失准，致使结论缺乏真实性。 本文所提模型是综合了多目标决策与层次分析法的基于多因素影响与综合评判的最佳路径分析模型。模型在全面问题分析基础上先给出了影响最佳路径分析的几个重要影响因子，并利用层次分析法的思想构建了道路层次模型，确定了各影响因素的权系数。在综合评判时应用多目标决策模型与所提因素评分模型确定了各影响因素对路段的评分矩阵，并综合所求各因素的权系数得到最终路段的综合权值。最后以路段综合权值为路段属性进行Dijkstra算法求解，得到最佳路径。文中采用层次分析法来确定权值，将定性与定量分析相结合，利用严密的数学理论，去除随意性与主观性，表达了符合客观实际的因素影响权值，并且依据判断矩阵的一致性来检验权值的合理性，从而使得分析结论更准确、可靠。此次分析是当武汉理工大学某处发生火灾，分析消防车怎样最快到达火灾处。在学校外进行消防车到达校门口进行最短路径分析，对校内进行最佳路径分析。 关键词：多因素层次分析最佳路径校园 1 背景以及分析的意义 在当今大学校园中蕴藏着很多不确定因素有可能引发的灾害会危机师生生命财产安全，而为了防范并尽量减少这些灾害造成的影响，我们小组选定大学校园火灾快速救灾最佳路线决策作为此次超图软件实习主题，随之我们小组经详细讨论和合理分析最终确定使用“基于多因素决策与层次分析法的最佳路径模型”来计算火灾发生地周边各路径权值并利用SuperMap软件最佳路径自动分析来为消防车火灾扑救路线选择及火灾发生区域人员疏散路线选择做最佳路径决策分析。 2 训练要求 应用所学的地理信息系统原理与应用、地图学以及数字测图原理与方法中所学到的基
空间分析复习提纲 一、基本概念(要求：基本掌握其原理及含义，能做名词解释) 1、空间分析：是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。 2、空间数据模型：以计算机能够接受和处理的数据形式，为了反映空间实体的某些结构特性和行为功能，按一定的方案建立起来的数据逻辑组织方式，是对现实世界的抽象表达。分为概念模型、逻辑模型、物理模型。 3、叠置分析：是指在同一地区、同一比例尺、同一数学基础、不同信息表达的两组或多组专题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素与多边形边界的交点或多边形属性建立多重属性组合的新图层，并对那些结构和属性上既互相重叠，又互相联系的多种现象要素进行综合分析和评价；或者对反映不同时期同一地理现象的多边形图形进行多时相系列分析，从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律的一种空间分析方法。 4、网络分析：网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。 5、缓冲区分析：即根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。其中包括点缓冲区、线缓冲区、面缓冲区等。 6、最佳路径分析：也称最优路径分析，以最短路径分析为主，一直是计算机科学、运筹学、交通工程学、地理信息科学等学科的研究热点。这里“最佳”包含很多含义，不仅指一般地理意义上的距离最短，还可以是成本最少、耗费时间最短、资源流量（容量）最大、线路利用率最高等标准。 7、空间插值：空间插值是指在为采样点估计一个变量值的过程，常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，它包括内插和外推两种算法。，前者是通过已知点的数据计算同一区域内其他未知点的数据，后者则是通过已知区域的数据，求未知区域的数据。 8、空间量算：即空间量测与计算，是指对GIS数据库中各种空间目标的基本参数进行量算与分析，如空间目标的位置、距离、周长、面积、体积、曲率、空间形态以及空间分布等，空间量算是GIS获取地理空间信息的基本手段，所获得的基本空间参数是进行复杂空间分析、模拟与决策制定的基础。 9、克里金插值法：克里金插值法是空间统计分析方法的重要内容之一，它是建立在半变异函数理论分析基础上，对有限区域内的区域变化量取值进行无偏最优估计的一种方法，不仅考虑了待估点与参估点之间的空间相关性，还考虑了各参估点间的空间相关性，根据样本空间位置不同、样本间相关程度的不同，对每个参估点赋予不同的权，进行滑动加权平均，以估计待估点的属性值。 二、分析类(要求：重点掌握其原理及含义，能结合本专业研究方向做比较详细的阐述) 1、空间数据模型的分类？ 答：分为三类： ①场模型：用于表述二维或三维空间中被看作是连续变化的现象； ②要素模型：有时也称对象模型，用于描述各种空间地物； ③网络模型：一种某一数据记录可与任意其他多个数据记录建立联系的有向图结构的数据模型，可 以模拟现实世界中的各种网络。
语文S版六年级上册第五单元第25课《最佳路径》同步练习C卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 小朋友，带上你一段时间的学习成果，一起来做个自我检测吧，相信你一定是最棒的！ 一、基础题 (共20题；共118分) 1. （5分）给下面加下划线的字选择正确的解释，把序号填在括号里。 道：① 说；② 路；③ 线条；④ 方法、技术；⑤ 用言语表示情意； 崎岖的小道上，满是荆棘。________ 这本来就是一件微不足道的小事。________ 我发现老师的书上画了不少横道。________ 让我们向奥运会上的志愿者们道一声感谢。________ 外行看热闹，内行看门道。________ 2. （5分）给下面划线的字选择正确的解释，把序号填在横线上。 道：①说；②路；③线条；④方法、技术；⑤用言语表示情意； Ⅰ崎岖的小道上，满是荆棘。________ Ⅱ这本来就是一件微不足道的小事。________ Ⅲ我发现老师的书上画了不少横道。________ Ⅳ让我们向奥运会上的志愿者们道一声感谢。________ Ⅴ外行看热闹，内行看门道。________ 3. （7分）根据语境，看拼音写字词。 ①要是你这次不参加哥哥的开业庆diǎn________，那就太让我伤脑jin________了。
②张扬看到楚嫣然乘坐的那辆出租车越走越远，不由得有些焦zào________了，忍不住cuī________促那摩的司机道：“我说哥儿们！你能不能快点儿？” ③看着他们用稚嫩的笔迹写下的一句句诚挚话语，特警们不禁眼眶湿润，思xù________万千。 ④2011年4月1日上午消息，英国已放弃在2012年奥运会之前建成fù gài________lún dūn________地铁的移动通信网络计划。 4. （12分）从下列词语中找出6对反义词，分别填在括号里。 快乐光明精致美丽冷淡柔弱 痛苦粗糙丑陋黑暗强壮热情 ________--________ ________--________ ________--________ ________--________ ________--________ ________--________ 5. （8分）照样子，在括号里填上合适的词语 例：攻克（难题） 清理________ 选择________ 设计________ 掌握________ 开辟________ 铺设________ 讲述________ 照料________ 6. （5分）选字填空。 功攻公 ________克________劳进________ ________共用________ 7. （5分）把肯定句改成否定句 ①地球是绕太阳运行的。
最佳路径 教学目标： 知识与能力： 1、学会本课生字新词，理解由生字组成的词语。读准多音字：吆喝（hè）、看（kān）管、调转（diào zhuǎn）。 2、正确、流利、有感情地朗读课文。 过程与方法： 1、引导学生联系上下文思考、讨论问题，围绕“迪斯尼乐园路径设计为什么被评为世界最佳设计？它与法国南部农民卖葡萄有什么联系”等问题发表自己的见解。 2、激发学生学习兴趣，收集有关“迪斯尼乐园”的介绍，以“走进迪斯尼”“迪斯尼的故事”开展综合活动。 情感态度与价值观 理解课文内容，懂得尊重他人，相信他人，给人自由与选择的机会，其中蕴含着巨大的价值。 课时安排： 第一课时：激发兴趣，初读课文，了解大意，理清层次，阅读课文1、2自然段，引导学生各抒己见。 第二课时：阅读课文3——7自然段，了解相关资料，阅读同题文章，联系生活实际，寻找生活中的“最佳路径”。 教学过程： 第一课时 一、激趣导入，揭示课题 1、同学们，你们喜欢看动画片么？大家一定对“米老鼠”“唐老鸭”这样的动画人物不陌生。知道他们是谁创造的么？（美国动画片大师沃尔特?迪斯尼） （格罗培斯：美国哈佛大学建筑学院院长，现代主义大师和景观建筑方面的专家，他从事建筑研究40多年，攻克过无数个建筑方面的难题，在世界各地留下70多处精美的杰作。） 2、迪斯尼公司的创始人不但创造出了这么多个性鲜明、活泼可爱的动画人物，对于全世界热爱动画片的人来说，他还有一个巨大的贡献，那就是迪斯尼乐园。迪斯尼乐园备受全世界男女老少的喜爱，这里可以说是每个人梦的故乡，好像来到了用梦和幻想编织的殿堂。 3、揭示课题，质疑。 今天我们要学习的课文，就是和迪斯尼乐园有关的。
充分发挥学生的学习主动性 教学内容：苏教版语文第八册第六课《最佳路径》 教学片断： …… 师：这篇文章哪儿给你印象深刻？ 生：我印象最深的是第6节，迪斯尼乐园的草地被踩出许多小径，这些踩出的路径有宽有窄，优雅自然。 师：走在这样的小路上一定很舒服。 生：我印象深的是第七节，我知道了迪斯尼乐园的路径设计被评为世界最佳设计。 生：我印象深的也是第七节，我记住了这个时间——1971年。 师：（把1971写在黑板一侧）让我们记住这个时间，这对于设计师格罗培斯来讲是个难忘的日子。（全班同学一起读1971。）生：第二节给我留下了深刻的印象，（学生读：格罗培斯他从事建筑研究四十多年，攻克过无数个建筑方面的难题，在世界各地留下七十多处精美的杰作。然而，建筑学中最微不足道的一点--路径设计，却让他大伤脑筋。对迪斯尼乐园各景点之间的道路安排，他已修改了五十多次，没有一次是让他满意的。） 师：为什么这里让你留下了深刻的印象？你从这里看出格罗培斯是个怎样的人？ 生：他很认真，很细致。 生：他是个追求完美的人。 师：（赞同地）谈得很好，（板书：追求完美，然后让学生在读读几个数字：四十、无数个、七十多处、五十多处） 师：正是因为格罗培斯的细致严谨，追求完美，才使他的设计成为了最佳路径。你从这一节还看出什么？（学生读书） 生：我觉得遇到困难不要退缩，只要动脑筋，总会有办法。 生：（齐）动手动脑，学会创造。 师：看来同学们读书动脑筋思考了，的确有收获。
生：我印象最深的是这一句“她这种给人自由、任其选择的做法使大师深受启发。他下车摘了一蓝葡萄，就让司机调转车头，立即返回了巴黎。”因为正是老太太给他的启发，才让他有了灵感，设计了最佳路径。 师：（板书：给人自由、任其选择）这就是获得设计大奖的根本原因！也是我们今天学习的重点。 …… 教学反思： 《语文课程标准》（实验稿）要求我们，要充分发挥学生学习的主动性，让学生成为学习的主人。我在教学《最佳路径》这一课时就充分注意到了这一点。 这个教学案例中使用了对话的策略。思维策略是思维教学中很重要的环节，分别是以讲课为基础的照本宣科的策略、以事实为基础的问答策略、以思维为基础的对话策略。其中，对话策略最适合思维教学，最利于发展学生的高级思维技能。这种策略让学生进行真正意义上的思维，而不是仅仅复述书本上的答案或教师的授课就可以过关。另外，这种策略教师和学生一起思维，扮演了一个最佳典范，向学生亲身示范他们应该做什么，也就是让学生进行批评性思维。对话策略是一个很有魅力的策略，也是很有挑战性的策略。如果运用对话策略的教师要想取得成功的话，做的准备起码不会比前两种策略少。因为对话策略要求教师对所讲的内容要有丰富的背景知识，而且教师还必须认真考虑要向学生提出哪些问题。在以上的教学中，我尝试对话策略，我发现正因为课堂的生成，学生对此非常感兴趣，也发现学生因此迸发出智慧的火花。这节课我的教学目的是让学生懂得“给人自由、任人选择”是获得最佳路径的主要原因，并让学生分析格罗培斯的特点以及获得成功的其他因素。我认为教学目标实现了，但是作为教师的主导作用如何有效的发挥，还是我在思考的问题。 教学是一门科学，也是一门艺术。一堂课的导入是教师对教学过程的通盘考虑的集中体现，是展示教师教学艺术的窗口。而一堂课的
位移和路程 1.关于位移和路程，下列说法正确的是() A.沿直线运动的物体，位移和路程是相等的 B.质点沿不同的路径由A到B，路程可能不同而位移一定相同 C.质点通过一段路程，其位移可能为零 D.质点运动位移的大小可能大于路程 2.一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面1m高处被接住．坐标原点定在 抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向．则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是() A．2m，-2m，-1m B.-2m,2m,1m C．4m,0,1mD.-4m,0，-1m 3．如右图所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是() A.0；πr B.2r，向东；πr C.r，向东；πr D.2r，向东；2r 4.某一运动质点沿一直线往返运动，如右图所示，OA＝AB＝OC＝CD＝1m，设O点为x 轴坐标原点，且质点由A点出发向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动，则下列说法中正确的是() A.质点在A→B→C时间内发生的位移为2m，路程为4m B.质点在B→D时间内发生的位移为-4m，路程为4m C.当质点运动到D点时，其位置可用D点的坐标-2m表示 D.当质点运动到D点时，相对于出发点A的位移为-3m 5.下列关于位移和路程的说法中正确的是（） A.位移的大小总是小于路程 B.路程可以大于位移的大小，也可以等于或小于位移的大小 C.物体做直线运动，位移的大小总是等于路程 D.对于一个运动的物体，经过一段时间，位移可以等于零，但路程一定不可能等于零 6.关于位移和路程下列说法正确的是（） A.位移和路程在大小上总是相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量 B.位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动 C.位移是矢量，它取决于物体的始末位置；路程是标量，它取决于物体实际通过的路线 D.位移和路程是一回事 7.下列说法正确的是（） A.质点一定代表一个小球 B.质点是一种理想化模型，实际上并不存在 C.位移和路程在大小上总相等，只是位移是矢量，而路程是标量
题目一种快递最佳路径算法设计研究 学生姓名卢斌学号 1109014022 所在学院数学与计算机科学学院 专业班级数学教育1101班 指导教师和斌涛 完成地点陕西理工学院 2015年06月 10日
一种快递最佳路径算法设计研究 卢斌 (陕西理工学院,数学与计算机科学学院学院,数教11级,陕西汉中723000) 指导教师: 和斌涛 [摘要] 研究快递配送路径优化问题,是现代快递配送服务的关键环节之一,需要有一个快捷而有效的求解算法,来提高快递的服务质量.本文通过构建快递配送路径优化的数学模型,运用蚁 群算法来解决快递配送路径优化的问题,同时,通过改进客户点的选择策略,来提高算法的搜索 效率和全局寻优能力.结果表示,蚁群算法能够在最短的时间内找到快递配送的最优化解,是解 决快递配送路径优化的有效算法. [关键词] 快递配送;路径优化;蚁群算法;选择策略;信息素 1引言 1.1 背景介绍 快递配送是企业出产进程中的关键之一,也是现代快递体系研究范畴中的重要内容之一.快递配送是由客户订货的要求和时间规定,在快递配送中心按时完成分货、配货,并将装配完成的货物用汽车往返运送的方式及时投递客户的小范围、近距离、小批量、多品种、为多客户服务的运输.在快递配送的办理上,需要有可行计划来寻觅一组使得费用最小的最佳路径,能将货物配送到每一位客户的手中,即所谓快递路径最优化题目.快递配送路径的公道与否,对降低配送本钱、加快配送速率、进步服务质量及增添整体经济效益影响庞大.因此,必需采纳科学合理的方法来确定快递配送路线,这是配送过程中一项非常重要的事情之一. 快递配送路径最优化问题是一类组合优化问题,其计算的研究过程十分复杂.随着市场经济的繁荣,快递配送业已取得了快速发展,越来越多的当代企业感受到快递配送在其企业出产与销售中的重要性.企业规模逐步扩展,营业越来越多,配送网点的数目自然而然的增多了起来,因此,快递配送中的路径选择的好与否对物流的配送效率、服务质量及配送费用都会有直接影响[1]. 1.2 最佳路径问题的研究方向和特点 快递配送中的配送路径选择问题是一个典型的困难问题,其与铁路运输、水道航路、公交调剂选择十分相似,对于快递配送路径问题,很多学者举行了深入的研究,讨论出很多种求解方式,如系统仿真法、精确解法和人机互动法等.这些方法是提供了解决问题的思维想法,但事实上它们都各自存在不足.在系统仿真法中,现实中的快递景象逻辑化不能为仿真程序的可行性获得有效的保证;在精确解法中,会因为题目量大而求解耗时,效果低;在人机互动法中,办理者必须具备快递配送专业知识,因此主观性比较强,针对配送路径选择具有随意性.是以这些不足限定了这些方法的利用.启发式算法是指按照办理题目过去经验采用归纳推理和分析,从而来解决问题,目标是在可接受的价格下得出待解决问题的满意解,既节省了求解时间,又满足了解决问题的现实要求.因此,由于启发式算法的实现简单、效力高等优点引起了优化钻研范畴的高度重视,并在近年来取得了飞速的成长.
AE开发之基于几何网络的最短路径分析 1、实习目的 本次实习目的在于熟练掌握ArcGIS Engine开发工具并能够通过C#语言在VS2010开发环境中完成查询几何网络的最短路径分析的功能。 2、实习时间 2015年5月23日星期六 3、实习内容 3.1实验环境 操作系统：Win dows 2007 二次开发平台：VS 2010开发环境、ArcGIS Desktop10.0、AE开发组件3.2实验任务 完成基于几何网络分析的最短路径查询功能，即实现通过在几何网络地图中指定起始点，能够查询经过起始点的最短路线，并能够通过缩放功能在地图窗口居中显示。
3.3实验步骤 331新建项目 选择文件新建项目，如图选择项目类型中Visual C#，再选择Win dows Application ，记为“ FindShortPath ”，点击确定。 Vi-5.u-ai Bask Vtsual C? 丄VTiual C# Wnd OWE Wet WPF.ES8?VtsuaJ C# 思于宙ata育wirdow琵体泗户畀酝 应用程序的：E目 v^ ual a ArcGJS Cloud ReporiEjng SharePoint Silwirliglhr WCF VkiuJ C# VrtualC# Fi ndShortP firth] ffiHCL）：d:\doicurnervt或yi翼Idl studig 201D\Pr-pjcct5■ 翩WE3S3T 绘兴方宝宕粗⑷：FindShortPisth Window敷迪用邕了 WPF窗览H应用呈 甲 WindoMrs 觀男 WPF用户邮注 Workflow WPF自走:込陛 ft黑 Vkud C# *曲^方妄缠目云口 "⑹???
第三讲方向与路线 一、考点、热点回顾。 教与学的目标： 1、借助辨认方向的活动，进一步发展空间概念。 2、结合具体情境给定一个方向（东、南、西或北），能辨认其余的七个方向，并能用这些词 语描述物体所在的位置。 3、结合本地的情况，认识简单的路线图，能根据路线图说出从出发地到目的地行走的方向 和经过的地方，体会到生活中处处有数学。 4、在东、南、西、北和东北、西北、东南、西南中，给定一个方向（东、南、西或北），能辨认其余的七个方向，并能用这些词语描绘物体所在的方向；会看简单的路线图。东与西相对，南与北相对。东北与西南相对，西北与东南相对。 5、在学习和掌握了八个方向的基础上，我们可以在给定一个方向的条件下，准确地辨认其 余的七个方向。这给我们的生活带来很多帮助，比如出门旅游，能看懂旅游地图，去某个公园游览，能看懂游园指示图，搭车去某个地方，能看懂路线图等，通过各种方位指示图，让 我们顺利到达目的地。 6、四大发明之一的指南针和北极星也可以在生活中为我们指明方向。 二、典型例题 例题1：请写出1号车的行车路线。 1、从广场出发向（）行驶（）站到电影院，再向（）行驶（）站到商场，再 向（）行驶（）站到少年宫，再向（）行驶（）站到动物园。 2、从动物园出发向（）行驶（）站到（），再向（）行驶（）站到（），再向（）行驶（）站到电影院，再向（）行驶（）站到广场。 例题2：请你根据题目的叙述，在方格中填写相应的名称。 （1）医院在街心花园的北面。 （2）街心花园的西南面是光明小学。 （3）银行在街心花园的西北面。 （4）邮局在街心花园的西面。 （5）商场在街心花园的东南面。 （6）派出所在街心花园的东北面。
寻找最佳路径 专业：测绘工程1011 学号： 姓名： 地点： C1—203 指导老师：王跃
一、实验背景 随着社会经济发展需求，公路的重要性日益提高。在一些交通欠发达的地区，公路建设迫在眉睫。如何根据实际地形情况设计出比较合理的公路规划， 是一个值得研究的问题。 二、实验目的 通过练习，熟悉ArcGIS栅格数据距离制图，表面分析，成本距离加权、数据重分类、最短路径等空间分析能力；熟练掌握利用ArcGIS空间分析功能，分析和处理类似寻找最佳路径的实际应用问题。 三、实验要求 1).新建路径成本较少 2).新建路径为较短路径 3).新建路径的选择应该避开主要河流，以减少成本 4).新建路径的成本数据计算时，考虑到河流成本是路径成本中较关键因素，先将坡度数据和起伏度数据按照0.6：0.4权重合并，然后与河流成本作等权重的加和合并，公式描述如下 Cost=reclass_river+(reclass_slope*0.6+reclass_QFD*0.4) 5).寻找最短路径的实现需要运用ArcGIS的空间分析中距离制图中的成本路 径及最短路径、表面分析中的坡度计算及起伏度计算、重分类及栅格计算器等 功能完成 6).提交寻找完成的最短路径路线图 四、实验数据 1）.Lstartpot（路径源点数据） 2）.Dem（高程数据） 3）.Endpot（路径终点数据） 4）.River（小流域数据） 五、实现流程 ArcGIS中实现最佳路径分析，首先利用高程数据派生出坡度数据以及起伏 度数据。然后重分类刘御数据、坡度、起伏度数据集到相同的等级范围，再按 照上述数据集在路径选择中的影响率赋权重值，最后合并这些数据即可得到成 本数据集。基于成本数据及计算栅格数据中各单元到源点的成本距离与方向数 据集。最后执行最短路径函数体区最佳路径。 六、操作步骤 坡度成本数据生成起伏度
网络分析（最短路径问题分析） 一、实验目的： 理解最短路径分析的基本原理，学习利用arcgis软件进行各种类型的最短路径分析的操作。 二、实验准备 1、实验背景： 最短路径分析是空间网络分析中最基本的应用，而交通网络中要素的设置对最短路径的选择有着很大的影响。实验要求根据不同的权重，给出到达指定目的地的路径选择方案，并给出路径长度。 在网络中指定一个超市，要求分别求出在距离、时间限制上从家到超市的最佳路径。 给定访问顺序，按要求找出从家经逐个地点达到目的地的最佳路径。 2、实验材料： 软件：ArcGIS Desktop 9.x ， 实验数据：文件夹ex6中，一个GeoDatabase地理数据库：City.mdb，内含有城市交通网、超市分布图，家庭住址以及网络关系。 三、实验内容及步骤 首先启动ArcMap，选择ex6\city.mdb，再双击后选择将整个要素数据集“city”加载进来，然后将“place”点状要素以“HOME”字段属性值进行符号化，1值是家，0值是超市。 第1步无权重最佳路径的选择 加载“设施网络分析”工具条（“视图”>>“工具条”，勾选“设施网络分析”），点选旗标和障碍工具板下拉箭头，将旗标放在家和想要去的超市点上。
第2步加权最佳路径选择 在设施网络分析工具条上，点选旗标和障碍工具板下拉箭头，将旗标放在家和想去的某个超市点上。 选择“分析”下拉菜单，选择“选项”按钮，打开“分析选项”对话框，选择“权重”标签页，在“边权重”上，全部选择长度“length”权重属性。 点选“追踪任务”下拉菜单选择“查找路径”。单击“执行”键，则以长度为 比重为基础的最短路径将显示出来，这条路径的总成本将显示在状态列。