基于XML路网数据的Paramics路网构建方法

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基于XML路网数据的Paramics路网构建方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及微观交通仿真领域，更具体地，涉及一种基于XML路网数据的Paramics路网构建方法。\n背景技术\n[0002] 微观交通仿真技术能够对交通系统中的环境及车辆等构成要素及其交通行为进行细致的描述，并能够实时动态展示出来。该技术手段在研究微观交通行为及区域交通控制策略方面有着传统研究手段无法比拟的优势。近些年微观交通仿真软件发展快速，其中微观交通仿真软件Paramics依靠强大的功能模块群使其在微观交通仿真领域得到了广泛的应用。\n[0003] 运用Paramics软件进行微观交通仿真研究的基础是建立仿真对象区域的基础路网。目前主要通过软件自带的Modeller模块以及Converter模块进行构建路网，Modeller模块通过人工绘制点、线来构造简单路网，但是对大区域复杂的路网无能为力；而Converter模块虽然可以实现TRIPS、SATURN等大区域路网地图格式的转换，但利用该模块在进行路网构建时，会出现nodes及links属性的读取错误，导致路网拓扑结构出现混乱。\n[0004] XML数据是一种轻量级的数据，由于XML数据具有统一的格式和语法，同时使用元素及属性来描述和存储数据，得以保留完整的数据关系结构，因此在数据交换领域具有重要的应用及优势。\n发明内容\n[0005] 本发明为解决以上现有技术的缺陷，提供了一种基于XML路网数据的Paramics路网构建方法，该方法通过对XML路网数据提取处理实现向Paramics微观交通仿真平台路网的自动转换，与现有技术相比，实现对大区域复杂路网进行构建的同时，不会出现读取错误导致路网拓扑出现混乱。\n[0006] 为实现以上发明目的，采取的技术方案是：\n[0007] 一种基于XML路网数据的Paramics路网构建方法，包括以下步骤：\n[0008] S1.将XML路网数据进行解析处理，生成路段链表，遍历路段链表中的所有路段，获得各个路段的起点坐标、终点坐标和相应的属性值，并根据遍历路段的顺序，分别对各个路段以及路段的起点坐标、终点坐标进行编号；\n[0009] S2.建立路网节点链表，将各个路段的起点坐标、终点坐标作为节点元素按编号顺序存储在路网节点链表中；\n[0010] S3.对路网节点链表中的各个节点元素在路段链表中搜索其关联路段，并根据搜索得到的关联路段的起点坐标、终点坐标，生成新的路段链表，各个节点的关联路段的起点坐标、终点坐标作为路段元素按照搜索顺序依次存储在新的路段链表中；\n[0011] S4.遍历路网节点链表中的节点元素，将各个节点元素对应的ID属性值及其x、y坐标值依次写入文本文件中生成“nodes”文件；遍历新的路段链表中的路段元素，将各个路段元素对应的关联路段的起点坐标、终点坐标和相应的属性值依次写入文本文件中生成“links”文件；\n[0012] S5.根据生成的“nodes”文件、“links”文件，应用Paramics软件，生成路网。\n[0013] 上述方案中，XML路网数据具有统一的格式和语法，同时使用元素及属性来描述和存储数据，得以保留完整的数据关系结构，因此在进行解析处理及后续步骤的重组时，不会出现读取错误，导致路网拓扑结构出现混乱。\n[0014] 优选地，步骤S3中，在路段链表中搜索关联路段的过程如下：将节点元素的坐标值与路段链表中的路段的起点坐标、终点坐标进行比较，若存在着路段的起点坐标、终点坐标与节点元素的坐标值完全相同，则该路段为节点元素的关联路段。\n[0015] 优选地，步骤S1中，对路段以及路段的起点坐标、终点坐标进行编号具体如下：路段编号为i，则该路段的起点编号ID＝2×i-1，终点编号ID＝2×i。\n[0016] 优选地，步骤S2中，对建立的路网节点链表中的节点元素进行重复性检查，在检查到重复的节点元素之后，将重复的节点元素删除；步骤S3中，对新的路段链表进行重复性检查，在检查到重复的路段元素之后，将重复的路段元素删除。\n[0017] 优选地，所述属性值包括路段的编号、起点编号、终点编号、所属道路名称、起点坐标、终点坐标。\n[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：\n[0019] 本发明提供的方法通过对XML路网数据提取处理实现向Paramics微观交通仿真平台路网的自动转换，与现有技术相比，实现对大区域复杂路网进行构建的同时，不会出现读取错误导致路网拓扑出现混乱。\n附图说明\n[0020] 图1构建方法总的流程图。\n[0021] 图2为生成节点链表的流程示意图。\n[0022] 图3为“nodes”文件的流程示意图。\n[0023] 图4为生成路段链表的流程示意图。\n[0024] 图5为生成“links”文件的流程示意图。\n具体实施方式\n[0025] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；\n[0026] 以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。\n[0027] 实施例1\n[0028] 本实施中，在对本方法进行详细的描述之前，先对XML路网数据“nodes”文件、“links”文件的结构进行介绍，如表1所示。\n[0029] 表1\n[0030]\n[0031] 其中OX,OY,OZ代表路段起点坐标，EX,EY,EZ代表路段终点坐标。\n[0032] 本发明提供的方法具体如图1、2、3、4、5所示，首先在C#平台对XML路网数据进行解析，获取路网数据所处父节点和子节点信息，由于XML路网数据并不是以整条道路进行存储的，而是将一条道路分成多段并赋予相应的属性信息进行存储，因此对道路进行逐段解析，生成路段链表linklist，遍历路段链表linklist中的所有路段link，获得各个路段link的起点坐标OP、终点坐标EP和相应的属性值，并根据遍历路段link的顺序，对各个路段link以及路段link的起点坐标OP、终点坐标EP进行编号。具体如下：路段link编号为i，则该路段的起点坐标OP编号ID＝2×i-1，终点坐标EP编号ID＝2×i。\n[0033] 然后建立路网节点链表nodeslist，将各个路段link的起点坐标OP、终点坐标EP作为节点元素node按编号顺序存储在路网节点链表nodeslist中。\n[0034] 由于邻接的路段link的起点坐标OP和终点坐标EP在同一位置，因此需要将路网节点链表nodeslist中重复的节点元素node删除，遍历路网节点链表nodeslist中的所有节点元素node，对每一节点元素node进行重复性检查，若存在这两节点元素的坐标值完全相同，即将其中一个节点元素node去除。\n[0035] 完成以上步骤之后，遍历nodeslist中每一个节点元素node，将各个节点元素node对应的ID属性值及其x、y坐标值根据Paramics基础路网对应的“nodes”文件格式依次写入文本文件中，并将该文本文件修改属性及命名生成“nodes”文件。\n[0036] 同时，通过路网节点链表nodeslist查找所有节点元素node的关联路段，构建路网拓扑关系。对每一节点元素node具体操作如下：\n[0037] 根据节点元素node的三维坐标值与路段链表linklist中每一条路段link的起点坐标OP和终点坐标EP的三维坐标值x、y、z进行比较，若存在着路段link的起点坐标OP或终点坐标EP的三维坐标值与节点元素node的三维坐标值完全一致，则该路段link为该节点元素node的关联路段。对node点的所有关联路段的起点坐标OP、终点坐标EP统一设定：将该节点元素node设为其所有关联路段的起点，关联路段非该节点位置的端点设为终点。关联路段link的起终点顺序较之前可能发生变化，但link两端点的位置不变，因此link的位置形态不发生任何变化。将所有更新完起终点坐标的link存入另一路段链表中，记为OutputlinkList中。\n[0038] 对路网节点链表nodeslist中所有node元素进行以上操作。最终得到的Outoutlinklist链表为整个路网中所有双向路段元素link的集合。该链表同时存储了路段link之间的的拓扑关系。\n[0039] 同时对新的路段链表进行重复性检查，在检查到重复的路段元素之后，将重复的路段元素删除。\n[0040] 在以上基础上，遍历新的路段链表中的路段元素，将各个路段元素对应的关联路段的起点坐标OP、终点坐标EP和相应的属性值依次写入文本文件中生成“links”文件。\n“nodes”文件、“links”文件作为Paramics基础路网文件的核心部分。\n[0041] 将“nodes”文件、“links”文件置于新建的Paramics的Demo路网中，并将之前的文件进行替换。在Paramics的Modeller模块中打开替换文件后的Demo路网，最终得到基于XML数据的Paramics基础路网。\n[0042] 本发明提供的方法通过对XML路网数据提取处理实现向Paramics微观交通仿真平台路网的自动转换，与现有技术相比，实现对大区域复杂路网进行构建的同时，不会出现读取错误导致路网拓扑出现混乱。\n[0043] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。