网络化城市（精选12篇）
网络化城市 篇1
在央视和省级电视台的双重挤压下, 城市电视台的日子十分艰难。近年来, 网络新媒体的兴起, 特别是网络视频的跳跃式发展, 更是夺走了大批电视受众, 城市电视台覆盖地域有限、传播渠道单一, 处境更为不妙。如何应对网络媒体冲击, 提高面向互联网的传播能力, 成为全国600多家城市电视台的共同课题。
一、城市电视台面临的危机
1. 资源优势逐渐丧失
收看本土电视台曾是当地观众的收视习惯, 但是随着近年来央视、省级电视台不断开发出新频道、新栏目, 城市电视台的频道资源不断被稀释, 独霸一方的优势已不复存在。近五年, 大多数城市台遭遇发展瓶颈, 广告创收原地徘徊, 技术设备无钱升级, 节目档次每况愈下, 而有线电视“模转数”整体改造后, 入户频道数量急增, 更使城市台压力倍增。
2. 政策保护壁垒被打破
2010年6月, 《三网融合试点方案》终获国务院通过, 试点方案基本实现了广电、电信双向进入的目的。过去为了自身利益, 广电部门曾牢牢把控内容生产、节目传输这一命脉。如今随着三网融合的推进, 电信企业加速发展内容分发、节目传输等服务, 攻势逼人。例如绍兴电信公司实行捆绑式销售, 在海量宽带用户中拓展IPTV用户, 用户每月只需多交5元钱, 就可以租用一台IPTV机顶盒, 收看清晰度不亚于数字电视的IPTV。一时间, 当地IPTV用户数猛增。
3. 网络新媒体内外夹击
自2009年底国家有关部门联手打击违法网站之后, 各大门户网站和视频分享网站纷纷投巨资购买正版影视剧, 网上影视资源空前新鲜而丰富, 吸引了大批人群在线观看, 使得城市台多年培育起来的电视剧爱好者被分流。
一些地方网络媒体利用自身优势, 把本土新闻做得风生水起, 频繁参与到本地话语权的争夺之中。绍兴民营的信息与评论网站——绍兴E网, 注册会员25万, 日均页面浏览量达50多万人次, 其开设的“绍兴杂谈”, 已经成为汇聚绍兴本地信息的高地和草根网民同城交流的重要平台。以绍兴本地报社为依托, 于2006年底开办的绍兴网, 通过报网融合, 先后创办“绍兴快讯”、“视频访谈”、“DV互动”等板块, 现网站日点击量已达200多万人次, 成为绍兴地区有较大影响力的新闻门户网站。网络媒体信息量大、角度多、传播快, 近几年, 绍兴本地发生的一些突发事件, 往往是网媒率先披露, 引发网民热议, 随后电视媒体才被动跟进。长此以往, 城市电视台作为当地主流媒体的地位岌岌可危。
4. 受众结构老龄化
城市台和其他传统媒体一样, 都是角色固定的单向传受模式, 互动性差。传播者掌控播发主动权, 接受者完全处于被动地位。由于没有对等交流的地位, 活跃的年轻受众对电视日益缺乏兴趣, 相继投向网络媒体的怀抱, 这导致电视人群日趋老化。2010年12月, 绍兴地区整体收看电视的人数 (即开机率) 占总人口的34.8%, 与时下的互联网普及率不相上下, 但是电视观众结构是“两头大、中间小”, 年龄在18岁到45岁之间, 列入收视率调查的年轻观众逐年下降。绍兴台主打的民生新闻节目《第一热线》, 2010全年平均收视率为5.3%, 而年轻受众的收视率只有2.8%, 观众老龄化严重程度可见一斑。
二、城市电视台的网络化生存策略
网络媒体日益成为人们获取信息和娱乐身心的重要源头, 一个基于互联网的传媒新生态正在快速形成。在这种形势下, 城市台惟有尽快面向互联网打造新媒体, 增强网络化生存能力, 才能在竞争中掌握自己的命运。
城市电视台要实现网络化生存, 必须创新电视运作模式, 做到城市台内容资源与互联网平台有机融合。
首先是观念的转变。必须用网络态度来审视电视媒体, 用网络精神来采制和编发新闻。以前把电视当作报纸办, 以24小时为周期编发新闻, 单向式灌输, 在网络化生存时都要坚决摒弃。
其次是操作流程的转型。要采用网络手法来传播新闻资讯及娱乐节目。快速、互动是网络传媒的最大特点。在网络化时代, 电视节目不能再按照时间顺序线性播放, 要以网络传播的节奏, 再造电视节目编排播发的操作流程。整个传播过程突出一个“快”字, 再以双向互动来扩大媒体影响力。
对策1:构建网络电视台
城市台谋求网络化发展, 载体是网络电视台, 实行一台一网, 网台互动, 打造立体化的传播格局。城市台节目搬上互联网后, 传播范围不再受行政区域的限制, 覆盖地域扩大, 实现全国乃至全球传播;由于提供了在办公室、咖啡厅等非传统家庭场所收看电视的可能性, 拓展了电视节目市场;网络台的建立, 彻底改变了传统电视顺序播放以及节目一次性消费的弊端, 受众可以随时选择节目, 大大提高了收看灵活性和节目到达率。此外, 城市台上网, 媒介运作模式和节目形态会逐渐贴近快速、互动的网络特性, 这可以为城市台进军三网融合后的下一代互联网提早打好基础。
多年来, 节目本土化是城市台一贯坚持的方针。在竞争激烈的网络视频领域, 城市网络台要获得知名度和点击率, 高举本土化旗帜至关重要。在网络上, 报道的重点应该聚焦大众, 要站在个体受众的角度, 播发关系到他们利益的资讯、事件。新闻和电视剧是受众最为欢迎的两类视频节目。城市台在购买电视剧时, 可以考虑兼购网络版权, 以优秀影视剧来扩大网络台的号召力。
网上浏览具有很大的随意性, 要给用户一个在此逗留的充足理由, 如果城市网络台能打造成一个为本地人服务的资讯超市、民生平台、舆论监督场所以及城市娱乐平台, 那么, 这个网络台必将成为本地网民认可的视频门户。
对策2:打造互动服务平台
城市台上网后内容定位准确, 这仅仅是其网络化生存的第一步。网络台不应该只是城市台在互联网上的“展示窗口”, 还必须具有网络新媒体的特性。如果用户数没有达到一定规模, 网络台纵然拥有大量的内容资源, 也会养在深闺人未识, 沦为食之无味的鸡肋。网络台的成功与否, 关键要看其能否以贴近性服务吸引当地网民的参与, 成为一个共享互动平台。
因此, 网络台要提供博客、微博、邮箱、下载等服务吸引网民, 以增进用户与网络台的粘度。鼓励电视台名牌主持人开设博客、微博, 与网友交流, 增强网络台活跃度。通过从忠实用户中筛选嘉宾、参加电视节目录制等途径, 凸显网络台的吸引力。在网络直播时, 开辟互动评论, 及时听取观众建议, 调整播出效果, 体现用户的控制权。
时下有许多人是DV拍摄爱好者, 可以在网络台开辟“拍客”频道, 便于其上传视频, 建立一个作品展示互动平台。杭州电视台开发出一种“掌视无限”技术, 市民只要用手机下载一种客户端软件, 就可以将手机拍摄的视频上传到电视台节目编辑部。这样, 不但密切了网友与网络台的关系, 还丰富了电视台的素材。
城市网络台可采用节目加服务的模式, 为网民提供更深入、更广泛的本地服务, 成为人人喜欢的本土共享平台。
对策3:实行分众化传播
传媒市场日益细分的趋势要求媒体实行分众化传播。如果说传统电视的传播方式是喷灌, 那么分众化传播就是滴灌, 其精确度更好, 效果更佳。
网络台的建立, 使电视节目分众化传播、网络化营销成为可能。首先可以在网上开办各类专业频道 (这有别于传统电视台的频道概念, 网络台频道只意味着一个储存空间) , 如财经、股票、购物等频道, 直接针对目标受众, 为其提供量身定做的内容。
城市台还可以利用新媒体已经细分好的市场来传播自己的内容产品。例如, 通过与移动公司合作开发手机电视, 为手机用户提供电视节目。此外, 随着城市化的发展, 楼宇电视、公交移动电视等分众媒体日益成熟, 可以向这些媒体传送合适的内容, 来实现电视节目的反复利用。绍兴台的少儿节目《小兰花》在传统播出渠道收视率不高, 但通过楼宇电视进校园后, 由于目标群明确, 影响力大为提升。
城市台还可以加强与其他网络媒体合作, 提高节目的使用率。美国多家地方电视台与Google旗下的视频共享网站YouTube合作, 为其提供视频节目, YouTube在各个频道中播出这些电视节目, 并在视频中插播广告, 根据用户的收看率, YouTube和这些电视台分享广告所得。
网络化城市 篇2
从长沙到深圳，从深圳到上海，毕业的这几年，我总是行色匆匆的邂逅着一座又一座城市，每一座城市都有属于它的魅力，都有属于它的热闹，可惜，都不是我的城市，我始终游离在这些城市之外，外面的灯火阑珊与我何干?我始终只是一个过客，冷冷的看着它们夜夜笙歌，冷冷的听着它们的莺声燕语。上海--我不知道是厌倦了这个城市还是这个城市抛弃了我。我始终无法有家的感觉!
其实我是一个很敏感的人，如今上海也没有朋友，我一直都有着孤单的感觉，我不喜欢出去玩，不喜欢坐地铁，外面人多到拥挤。那样我就更觉得孤独，虽然我平时都表现的.开朗，但热闹过后，尤其是一个人游离在外的时候，那种孤单一下子便能涌上心头。在地铁上经常在无座位的时候我会选择一个靠门的位置站着，默默的看着门里面不太清晰的自己，听着一些忧伤的歌曲，等待着属于我的站点。
老实说，我一直不喜欢上海，因为上海的节奏，我一直是一个很会享受很懒散的人，不喜欢节奏快的东西，我喜欢有松有紧的生活，喜欢哪种小桥流水的娴静，而上海的节奏实在让我汗颜，每天，每一个步骤都在不停的忙碌。每天重复着上下班，偶尔停下来会想这样重复的上下班意义何在?但也只是想想或写条说说，最终还是无法改变现状。每天最休闲的时光也就是中午在公司休息室与同事下象棋，象棋充满了乐趣，可惜人生不是棋局，走过了不可以悔棋，如果可以的话，也许我不会选择来上海。
马云在卸任阿里巴巴总裁的演讲中有说到“人一定要时刻的提醒自己，自己有什么，想要的是什么，该放弃的是什么”而我似乎始终想不明白这三个“什么”
如今凭着感觉走，我想要的应该是“住在一个自己喜欢的城市，有着一份喜欢的工作，挣着一份够用的薪水，拥有两三个贴心的朋友，就是那种在你心情极差时，不问缘由便能与你同醉的那种，然后能常回家看看…”
我不知道我还能在上海呆多久，不知道最后的结局是什么?也许，根本就没有让这座城市包容，当我最终离开的时候，留不下任何涟漪……我是否甘心?它是否留念?我又还何去何从?
城市台啸聚网络 篇3
近日，国家广电总局正式批复兰州市电视台与深圳市电视台及其他城市电视台联合筹备开办城市联合网络电视台。
虽然“城市网络电视台”（CUTV）是一個几近覆盖全国30个城市的“新媒体联合体”，但深圳广电集团总工程师傅峰春认为，每个“分台”能在当地做出影响力、站稳脚跟，才是联合体成功的关键。“你在本地立住了，这样加起来，我在全国就立得住了。”傅峰春说。
“分台”的背后是传统电视领域占据强势地位的地方广电。过去几年，国内大多数电视台都已有了自己的网站，亦有10数家正式开通了网络电视台。但和民营商业视频网站相比，“国家队”的探索之途却并不乐观。在ALEXA排名上，当民营视频网站优酷排名第10位时，国家网络电视台CNTV也仅仅排名80位左右，而更多的电视台网站排在了数万名。
联合会是一条发展道路吗？合作的基础是什么，未来的影响力有多大？“城市联合网络电视台”将在未来给出答案。
2亿总资本的实体公司
2010年3月，傅峰春在苏州的一次业内会议上发起建立“城市新媒体联合体”的动议。随后5月深圳文博会上，与之相关的协会建立起来，各地方台纷纷探讨如何借力，搭建起合作的平台。“大家觉得必须有一个实体，通过公司各层面的合作才能有实质性推进。”傅峰春说。
当时联合体成员有31家，其中19家愿意出资。于是，由深圳广电牵头，19家股东共同融资1.22亿元，于2011年1月8日，在深圳正式成立了华夏城市网络电视股份有限公司。“总局给我们批的执照是面向新媒体网络的播出机构，有总台和分台，分台到总局备案之后可以发执照；允许我们融资，但是不能有境外资本。”傅峰春介绍。同时有消息称，该公司计划4年内上市。
“最初投3000万元的其实有两三家，”傅峰春回忆，但后来大家认为应该有一家为主投方，不然将来风投进入后无法制衡。于是，作为发起方的深圳广电将投资调整为4000多万元，其余成员台出资从100万到3000万元不等（单个股东最低投入不得少于100万元）。不过，这仅仅是今年1月份成立时公司的规模，据悉8月份CUTV正式上线时，还有10家地方台将加入进来，原有的一些台也会增资。傅峰春预计，公司的资金会再扩大8000万，总资本将达到2亿元。
总台+分台结构
在不少电视从业者看来，融合新媒体是行业大势所趋。同时，支持有条件的地方广电开办网络电视台，也表明了国家广电总局对待行业内新媒体发展的态度。
从今年1月中国国际广播电台的CIBN成立，3月黑龙江网络电视台上线、5月武汉的黄鹤TV上线，加上之前已经开播的网络电视台央视CNTV、上海、江苏、湖南芒果TV、安徽网络广播电视台等，国有电视台已经全面向新媒体领域进军。
“但是我们发现，城市台单打独斗做新媒体前途不好。”傅峰春说，深圳广电去年通过网站“中国时刻”进军网络视频，但劣势明显：一方面成本太高，负担重；另一方面由于采编播资源和文化都是地域性的，因此吸引的都是本地流量，规模不够，广告价值不大。另外，内容生产机制问题、人才问题等皆制约着地方台新媒体的发展。
“联合”在傅峰春看来是可行的，几十家成员台可共担成本，共享内容，聚合流量，能极大突破地方新媒体的地域局限。除此，“各个台做新媒体的目的是什么？”傅峰春说，“要在本地的互联网市场有影响力，发挥媒体功能属性是第一位的。所以我们搭建这个平台不是为了消灭各个台的品牌，而是为了成就它的战略目标。”
这个被大家认同的合作基础很重要。据了解，CUTV的运营模式为“总台+分台”，各成员台上传自己的内容到总台，同时换取其他成员台的信息资源。而这个平台最大的诱惑力在于，成员台可以共享执照，在总域名下不仅有自己的分域名，同时也可有独立的子域名，甚至带有自己品牌特色的客户端。“用户数据库，总台会和你共享，但也是你自己的。”傅峰春介绍，“运营方面，你的流量可以自己营销，也可以是总台营销后给你分成。总台有一个强大的广告运营队伍，把各台零散的流量聚在一起，变成一个巨大的流量去销售。”
这样的联合方式让地方电视台得以在当地进行独立融资，傅峰春表示，“武汉台现在已经融了3000万元，所以各个台的新媒体确实是借上力了。”
价值的增量
平台搭建起来之后，资源聚合的价值比大家原本设想的大了很多。
首先是传统广告卖出了增量。这些地方台在传统电视领域销售总额此前达150亿元，实力不容小觑。通过这个平台，成员台们拿出各自的广告时间，通过收视率、市场份额的折算，变为整体资源，由专门团队进行营销，价值获得了更大提升。
其次是联合做选题，由总台策划，分台实施。比如CUTV在8月将启动的网络春晚项目，“我们有强大的策划团队和操盘手来推动，可以区别于如今网络视频上纯粹的草根内容。”傅峰春说，同时这样的联合项目都有专业的广告团队来跟进。不过也有民营视频网站的人士认为，“不可否认，传统电视人在活动策划、内容组织上的专业性会强于民营视频，但新媒体产业有着和传统电视媒体完全不同的媒体特征、产业特性和商业特性，将电视节目的模式简单复制过来，在商业上有很大不确定性。”
同时，也有业内人士表示，新媒体联合体的规划会涉及两个问题：一是其他地区的用户对另一座城市中发生的新闻的关注度值得怀疑；其次，在互联网的开放环境下，新闻共享早已司空见惯，大部分的新闻信息都可以通过互联网搜索到，一部分的视频内容在很多共享类网站中同样可以进行了解。
傅峰春对此表示，总台会将成员台的内容在共享平台上进行一个全国排行，建立自动筛选机制，各地的突发事件在当时肯定也会是全国的热点新闻，自然就会占据高排行为大家所用。“在影视剧上和民营视频网站走正面争抢的路线，同时在新闻领域做差异化竞争。”CUTV负责运营的副总姜玉霞对记者表示，所有城市台的民生新闻和资讯都是自己的看家节目，这就是CUTV的独特优势。
打一场阻击战
“通常，新媒体不会在成立几年之内就盈利。”傅峰春说，他在深圳广电做了一个尝试，最开始是在一个被视为“鸡肋”的频道里每天半小时做互联网热点人物。栏目的设备、人员虽然不专业，但胜在时效性、草根性强，收视率奇高。后来傅峰春干脆向所有成员台建议，都拿出一个频道和新媒体捆绑。“这个频道会是新媒体的副产品，成本很低，而且通过共享平台成员台的节目可以互换，再加上网友上传的热播视频，把频道收视率做上去之后，广告增量就出来了。”傅峰春表示，“这是一个用传统频道的收入反哺新媒体，用新媒体的内容为传统频道输送人气和素材的互相借力的模式。”
对城市测量技术网络化的探讨 篇4
工程测量学科是一门应用学科[熊涛, 2005年12月], 它是直接为国民经济建设和国防建设服务, 紧密与生产实践相结合的学科, 是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史, 近20年来, 随着测绘科技的飞速发展, 工程测量的技术面貌发生了深刻的变化, 并取得很大的成就。主要原因有:一是科学技术的新成就, 电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用, 以及测绘科技本身的进步, 为工程测量技术进步提供新的方法和手段;二是改革开放以来, 城市建设不断扩大, 各种大型建筑物和构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多, 对工程测量不断提出新的任务、新课题和新要求, 使工程测量的服务领域不断拓宽, 有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。
随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化, 面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GSI技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中, 并发挥其主导作用。
大比例尺地形图和工程图的测绘, 是城市与工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作, 同时还有大量的室内数据处理和绘图工作, 成图周期长, 产品单一, 难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。
随着电子经纬仪、全站仪的应用和GOEMAP系统的出现, 把野外数据采集的先进设备与CP及数控绘图仪三者结合起来, 形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图, 也可提供电子资料, 为专业设计自动化, 建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。
2 当前城市测量存在的问题
虽然当前我国的数字化测绘技术取得了一些成绩, 但是和国外的测绘水平相比依然存在着不小的差距, 在实际的测绘工作中, 依然有以下主要的问题。
(1) 当前数字化测图的主要方法为:“全站仪配合草图”、“全站仪+PDA或者电子手簿”进行野外数据采集, 内业配合专用软件成图或根据野外采集数据结合手工草图成图。这些操作方法存在诸多不便之处, 如PDA可视面积小, 运算能力有限, 很多对硬件要求高的功能无法在野外实现:而电子手簿主要作用是人工干预的数据记录, 不能实时成图, 无法对图形进行现场检核, 没有完整的图形编辑功能。
(2) 利用全站仪采集完数据以后, 数据传输到CP机进行内业成图时缺乏有效的数据接口, 导致出现数据存在误差, 内业成图周期长, 工作效率低下的问题。
(3) 在恶劣的野外测量环境中, 往往存在人工操作繁琐、不方便, 数据记录不同准确的问题。而借助大型的测量软件, 必须配套相应的笔记本, 同样存在笔记本电池供电时间短, 成本过高的缺点。
(4) 测量小组的测量都是以单个区域为主, 不同的测量小组之间无法进行数据交换。同时, 测量人员对于以往测量的历史数据的获取存在困难, 不能在实际的测量工作中有效的访问数据库服务器, 测量工作存在一定的孤立性和封闭性, 无法保证实时的数据和信息的共享。
这些问题严重的阻碍着当前城市测量数字化发展的步法, 为及时, 有效。准确的建立数字城市的基础数据带来了困难, 所以应该及时的解决这些问题, 推进我国城市测量技术的发展。
3 网络化为解决目前存在的问题的提供了平台
建立数字城市的基础是使用先进、有效的城市测量技术。将城市测量技术和网络技术有机的结合起来, 可以充分利用当前高速发展的网络平台来大力发展城市测量技术, 同时提高了城市测量的效率, 减少了数据采集的费用, 降低了数字城市建设的成本。与此同时, 利用网络平台, 我们可以将测量技术、数据库技术和GIS技术更加快速的结合起来, 为数字城市测量建立更加快捷, 有效的途径。
网络RTK就是GPS技术与网络通信技术结合的产物, 它的出现使得定位技术达到了快捷、适时、精准的要求, 使得图根点测绘由各等级控制点逐级测设的作业方式发生根本性变革, 可以直接通过网络RTK技术实现, 减小了测区基本控制测量的成本, 避免了测量误差的传播和放大。可见, 测量技术网络化到来的各种效益是明显的。
城市测量网络化势在必行。但是, 城市测量网络化是一个逐渐完善的过程, 需要软件、硬件、网络以及测量行业规范的综合发展。城市测量网络平台的建立将有力的加快城市测量网络化发展的步伐, 近一步缩小国内外测绘信息系统的差距, 为测绘行业全面信息化, 数字化开创了有利的条件, 为中国测绘企业信息化建设起到巨大的推动作用。我们总结出了以下的结论。
(1) 通过城市测量网络平台, 我们可以有效的解决当前城市测量中存在的种种问题, 提高测量工作的工作效率, 实现测量数据、信息的实时共享, 为数字城市基础数据的建设创造有利的条件。
(2) 工程测量和计算机网络是两个独立的学科, 而建立城市测量网络平台成为了这两个学科的交叉点。这个平台的建立将会为两个学科的综合发展以及城市测量网络化的进一步探索研究带来一定的参考价值。
(3) 对于大量的网络化测量仪器, 如何将这些现有的网络化测量仪器和我们建立的城市测量网络平台联结起来, 组成一张更大的“城市测量网”, 使得测量技术和网络技术发挥更加重要的作用, 这将成为以后开展研究工作的目标。
参考文献
[1]吴坤.浅谈RTK在城市规划测量中的应用[J].中国科技信息, 2009 (3) :280.
[2]严立刚.谈RTK在城市测量中的应用[J].中国新技术新产品, 2009 (1) :51.
[3]邹应华.GPSRTK技术在公路测量中的应用[J].科技广场, 2009 (3) :54～55.
网络化城市 篇5
扎实推进城市网络化管理工作
杨浦区人民政府副区长庄少勤
（2009年4月29日）
各位领导、同志们：
迎世博600天行动给城市建设和管理工作带来一次再提升、再跨越、再突破的难得机遇。在市委、市政府的领导和关心下，在市数字化城市管理办公室等市相关委办局的支持和帮助下，杨浦区坚持以科学发展观为统领，以迎世博城市管理工作为契机，全力以赴、攻坚克难，扎实推进城市网络化管理工作。
杨浦区迎世博城市管理工作按照“三个一批”的要求，即“解决一批顽症、打造一批亮点、完善一批机制”，着重解决市民群众反映集中、感受深切的城市管理突出问题，开展“1339、1299”工程，“1399”为五角场市级副中心，大连路总部经济研发集聚区、长海路历史风貌保护区、黄兴公园体育休闲商务区等1+3重点区域，以及内环、中环、沿江3条环路和进出杨浦的9条交通干道，“1299”为全区12个街道镇打造“一街一景”特色景观道路、集中开展占路设摊、违法建筑、道路扬尘等9大城市管理顽症治理以及车站、医院、学校等9类公共区域周边环境整治，共涉及具体项目30大项，80小项。预计09年完成任务总
量的90%以上，全部纳入区城市网络化管理工作进行监督和评估，在迎世博第二个一百天自我测评中，对全区梳理城市管理突出问题976个（项），整改率上升7个百分点，解决率上升18个百分点。主要采取了以下措施：
一、加强领导、完善机制，全面推进迎世博城市网络化管理工作各项任务
区委、区政府高度重视迎世博城市管理工作。区委八届七次全会上安杰书记明确要求：攻克城市顽症，提高城市管理水平，区政府下发了《关于进一步完善体制机制，加强城市管理工作的暂行意见》，并组织成立了区城市管理委员会，明确深化“条块结合，以块为主，属地管理”的城市管理新机制。区城市网络化管理中心按照与迎世博城市管理一体化衔接的要求，全面推进了12个街道（镇）社区网络化管理分中心和第三期城市管理视频监控系统建设，并结合赴北京等城市学习考察数字化城市管理成功经验，制定了《城市网络化绩效考核机制》、《街道镇社区网络化管理实施意见》等12项制度文件，有效构筑了迎世博城市管理的发现监督和考核评估体系。
二、聚焦重点、形成合力，提升迎世博城市网格化管理的工作效能
城市网格化管理按照块里整合资源、条理重心下移的思路，一方面充分发挥街道镇（块）的综合协调作用，按照网格化管理的要求，将市容管理所/房产办事处/城管分队等城市管理资源
按照网格向基层倾斜，在五角场城市副中心地区试行“城市管理综合养护”新机制。另一方面职能部门（条）在管理重心上进一步下移，根据街道（镇）不同情况，做好城市管理分类处置指导性意见，加大行业指导工作力度。在此基础上，区网格中心针对迎世博“1339、1299”任务和杨浦区域特点，分40类（项目）制定一图一表，按图表每周分专题组织专项督察，定期对街道（镇）以及各职能部门的整改率、解决率等5个指标进行排序，并在全区进行一周通报、每月讲评、按季考核，目前已发布测评报告18份，召开考核通报会3次，极大激励了街道（镇）和职能部门的积极性，有效促进了条块联动的良好效果。
三、立足源头、服务群众，夯实迎世博城市网络化管理的工作基础
市民群众的参与和配合是我区迎世博城市管理工作的着力点和落脚点。为此，区网络化管理中心在原有“962151”杨浦城市管理服务热线受理范围基础上，增设迎世博城市管理的监督服务内容，着力使其成为倾听群众呼声，方便市民解决“急、难、愁”问题的首选途径。同时，区网格中心每日收集各级新闻媒体的信息，每周发布《杨浦区迎世博城市管理情况》，充分发挥媒体、社会监督作用。我们还定期召开由人大代表、政协委员、企事业单位、社区代表以及市民参加的沟通会，并结合每月“三个5”行动和“清洁杨浦”专项整治活动，把“962151”城市管理服务热线向企业、社区、家庭延伸宣传，争取最大范围市民群众的支持和参与，有效探索了社会资源与城市管理的新途径。
在迎世博城市网格化管理工作中，我们也认识到一些不足，如占路设摊、违法建筑等顽症现象还没有得到根治，长效管理机制还需要进一步完善，条块联动、属地管理的绩效还有待提高，单位和市民参与迎世博城市管理工作还不够。下一步，我们将着重从三个方面做好工作：
一是机制再探索。把网格化管理作为迎世博城市管理管理工作评估考核的主要手段，按照堵疏结合、源头处置、属地管理的原则，进一步探索解决顽症和长效管理的新机制。
二是技术再加强。在网格化管理平台上进一步完善专项调查信息库，将街面视频监控体系与社区网格化信息平台对接，开发媒体信息捕获软件，采集各类媒体对杨浦区城市管理问题的报道并及时处置。
三是网格再延伸。组织专家直接参与迎世博城市管理景观方案评审，并作为决策和评估依据，由志愿者组成杨浦市民巡防团开展巡视活动，对发现不足实施挂牌督办。举办市民城市管理论坛，听取市民百姓对城市管理工作的改进意见。
网络化城市 篇6
摘 要：以沈阳地铁为例，分析了在网络化条件下的城市轨道交通路网客流形态，运用灰色人工神经网络组合模型，预测处于客流成长阶段的城市轨道交通网络高峰小时最大断面客流量，为城市轨道交通运营企业在合理编制列车计划运行图时提供了参考依据。
关键词：网络化；城市轨道交通；灰色人工神经网络模型；高峰小时最大断面客流量
1 研究背景
城市轨道交通网络形成后，随着客流量和乘客换乘机会的增加，客流变化的规律将比单一线路结构下更加复杂，但在一定时间范围内，客流具有明显的特征，主要体现在客流量大且持续增长、换乘量大、新线接入网络后客流OD及路径改变大等方面，这对网络客流统计、分析、高效的运营提出了更高的要求[1]。在日常运营中，如果能够对城市轨道交通网络中线路的高峰小时最大断面客流量做出比较准确的预测[2]，那么轨道交通运营企业来说，在编制列车计划运行图时也将会更加的合理，从而达到既能满足客流的需求，又能提高乘客满意度和网络运营服务质量的目的。因此，本文将以沈阳地铁为背景，运用灰色模型和BP神经网络模型相结合的方法，来预测处于客流成长阶段的城市轨道交通网络高峰小时最大断面客流量。
2 预测模型及算法
2.1 GM（1，1）预测模型
灰色预测模型GM（1，1）的建模步骤如下：
设时间序列x（0）有n个非负统计值，x（0）={x（0）（1），x（0）（2），…，x（0）（n）}，生成累加后的新序列x（1）={x（1）（1），x（1）（2），…，x（1）（n）}，生成序列x（1）所对应的微分方程为：
+ax=u（1）
式中，a为发展系数，u为内生控制灰数。
设为待估计参数变量，=[a，b]T，利用最小二乘法求解可得=（BTB）-1BTYn。
[其中B=
-
[x（1）+
x（2）] 1
-
[x（2）+
x（3）] 1
-
[x（n-1）+
x（n）] 1 ，][…][…][Yn=
x（2）
x（3）
x（n）][…]
，
将求得的代入式（1）中，解得：
x（1）（t）=[x（t）-]e+
GM（1，1）模型x（0）（k）+az（1）（k）=b的时间响应序列为：
（1）（i+1）=[x（1）-]e+，i=1，2，…，n （2）
預测方程为式（2），再利用一次累减，可得：
（0）（i+1）=（1）（i+1）-（1）（i）=（1-ea）（x（0）（1）-）e，i=1，2，…，n （3）
由上述该模型的计算过程可以看出，GM（1，1）模型是一个典型的趋势分析模型，因此可以较好地利用该模型来预测城市轨道交通网络客流处于增长阶段的相关指标[3]。
2.2 灰色人工神经网络组合模型建模
灰色人工神经网络组合模型建模的具体步骤如下：
Step1：取原始数据序列为{x（0）（i）}，i=1，2，…，n，由GM（1，1）模型拟合得（0）（i），i=1，2，…，n，则定义时刻i的原始数据x（0）（i）与GM（1，1）模型拟合值（0）（i）之差为时刻i的残差，记为e（0）（i），即e（0）（i）=x（0）（i）-（0）（i）；
Step2：构建残差序列的BP网络模型；
设{e（0）（i）}，i=1，2，…，n，为残差序列，S为预测阶数，即用e（0）（i-1），e（0）（i-2），…，e（0）（i-S）作为BP网络训练的输入样本，只要样本足够多，神经网络的权系数、阈值就可以得到有效训练，就作为预测残差序列的基础。同时，将e（0）（i）的值作为BP网络训练的预测期望值，其中i=1，2，…，n。
Step3：确定新的预测值。
用BP神经网络模型对残差序列{e（0）（i）}拟合出的新序列为{（0）（i）}，基于此序列可以构造新的预测值为（i）=（i）-（i），而（i）即为灰色人工神经网络组合模型的预测结果。
3 线路现状分析
3.1 沈阳地铁1号线现状
3.1.1 基本情况
沈阳地铁1号线（“1号线”）是连接沈阳市中心区与市郊的东西走向线路，线路长度为27km，运营区间为十三号街站—黎明广场站，全线22座车站，十三号街车辆段1座，全线设有4座换乘站，分别与已开通的2号线青年大街站换乘，以及建设中的9号线铁西广场站、10号线滂江街站、4号线太原街站换乘。
3.1.2 客流情况
①选取1号线某工作日（周一）一天的客流数据进行分析，具体如图1～3所示。
图1 1号线全天分时段最大断面客流统计图（单位：人次/h）
由图1可以看出，1号线工作日全天高峰小时最大断面客流出现在极端早高峰时段（8：00-9：00），致使上班高峰期上行方向的运能不足，下行方向的运能冗余。
②选取1号线2015年某连续十个周一高峰（早高峰）小时最大断面客流量数据，具体如表1所示。
表1 1号线连续十个周一高峰小时最大断面客流量数据
[第i个周一
最大断面客流量][1
17110][2
17210][3
16688][4
17398][5
17700][6
16242][7
17516][8
18137][9
18423][10
17998]
3.2 沈阳地铁2号线现状
3.2.1 基本情况
沈阳地铁2号线（“2号线”）是连接沈阳市中心区与市郊的南北走向线路，目前线路长度为26km，运营区间为全运路站—航天航空大学站，全线22座车站，浑南停车场1座，全线设有4座换乘站，分别与已开通的1号线青年大街站换乘，以及建设中的9号线奥体中心站、10号线崇山路站、4号线沈阳北站站换乘。
3.2.2 客流情况
选取2号线某工作日（周一）客流数据分析，具体如图4～6所示。
图4 2号线全天分时段最大断面客流与运能对比图（单位：人次/h）
网络化城市 篇7
随着城市轨道交通网络的建成运营,原有单线运营管理模式、运输组织方法显现出不足,主要表现为网络条件下换乘站、线路间的互联制约,运能配置不均引起服务水平下降,而矛盾的焦点集中在换乘枢纽。因此针对网络化运营的需求和特点,制定以协调和自适应为特征的运营组织方案,网络协调的程度往往决定了系统整体运营效益的优劣。由于路网结构的复杂性及多种不确定因素的影响,多线交汇的大型换乘枢纽、包含多个换乘节点的网络系统协调十分困难,不同协调方案的路网运营状况差异很大,目前尚无对应的评价理论体系和标准支撑。此外,协调表现的模糊性和内容的多样化,致使运营协调性的评价难度增大。笔者从协调性能分析入手,提取特征性要素,通过模糊评价以辨识符合实际需求,协调程度高的网络化运营方案。
1 协调性能体现
1) 网络综合协调性。
关注网络条件下,各条线路的运能与运量的匹配情况、服务水平、协调效率、资源共享等,从网络整体角度衡量协调的收益[1]。根据协调效用,寻求改善网络运营状况的要素和途径,为进一步提高运营协调性提供依据。
2) 客流组织的协调性。
要求在输送全网络乘客的基础上,兼顾服务质量。自乘客进入轨道交通车站始,至抵达目的地验票出站的整个过程,与客流的协调组织紧密相关。协调情况可以通过不同时段、特定点的客流特征量来反映。
3) 运营计划的协调性。
运营计划的协调是网络化运营协调的核心部分,重点是在各个特征时段内,建立多方向列车在换乘站的衔接,体现在衔接成功率、乘客节省等待时间等方面。为乘客创造良好的换乘条件,以提升现有运营条件下的服务水平,使客流在网络上的流动趋于平衡,避免列车满载率严重失衡。
4) 换乘站子系统协调性。
作为路网协调的关键,大部分协调通过换乘站的运营组织实现[2,3]。体现在2方面:①换乘站内列车、客流的运行效率,如快速集散能力;②换乘站硬件设施与运营组织协调的配合程度[4],如换乘过程连续性。
2 运营协调综合评价指标体系
运营协调评价需要综合多方面因素,并以此来衡量运营的质量和效率,归结于运营组织、换乘效率、客流组织、运营管理4个方面。由于不同类型的指标之间不具有同类可比性,因此划分3个层次,即:目标层—准则层—指标层,建立综合评价体系,见表1。
3 协调性的模糊综合评价
对于城轨交通路网的运营协调而言,涉及层次和内容的广泛性、协调表征的模糊性决定了评价不但要建立在计量测算的基础上,必须依托对各种复杂因素综观评判,保留部分指标的模糊性,使得评价结果更具客观性,因此选用模糊层次分析法(fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)。
按照指标体系的层次,记总目标“路网综合运营协调度”为A,分为m个准则Bi,即A={B1,B2,…,Bm}。式中:Bi内包含ni个指标,即Bi={Ui1, Ui2,…,Uin},作为2级评判因素集。各评价指标的权重包括准则层相对于总目标层的权重集WB和指标层相对于准则层的权重集WU,即WB={b1,b2,…,bm};WU={w1,w2,…,wn}。建立评价标准集S=(sij)m×n和隶属函数,由指标的实际值建立模糊关系矩阵R,通过元素的两两比较构造模糊评判矩阵R=(rij)m×n。针对协调的3个指标层次,进行2层模糊评价,即指标层相对于准则层和准则层相对于总目标层的评价。指标层对准则层中,第i准则的模糊评价表示为
式中:i=1,2,…,n。
准则层相对于目标层:
vi为对第i个准则的隶属度。
模糊判断矩阵R中,rij为第i个元素ui与第j个元素uj的相对重要性程度,采用1～9标度法,从最低层开始进行同层要素相对上层某要素的重要性比较,建立比较矩阵,由矩阵的最大特征值与特征向量得出每一个指标对其上层指标的隶属度。由于综合运营协调本身的复杂性以及认识上可能产生的片面性,构造的模糊判断矩阵可能不具有一致性,需进行一致性程度的检验[5],如不满足则需调整至符合为止。
运营协调评价指标体系中各项指标意义不同,表现形式也不同,表示对象的作用趋向也不一致,有的属于正向指标,如“等待时间节省”,有的属于逆向指标,如“未衔接的滞留乘客人数”,需做相应处理。
1)定性指标。
采取调查和专家访谈结合确定其隶属度,作为模糊因子保留的指标项,应用模糊数学相关理论,计算其相对于某一具有明确定量内涵的定性概念的隶属度。
2)定量指标。
量纲不同,如平均等待时间为“min”,可协调客流量为“万人·次/h”,单独处理。设定量指标在转化过程中属线性变化,正向指标按其强度依序确定隶属度,中间级第i项指标的隶属度为
根据取得的权重集和系统评价矩阵,构建评价模型,计算路网综合运营协调度的整体评价值:
式中:C为系统评价矩阵;WT为各指标要素归一化权重分配向量的转置。
4 实例分析
我国某城市轨道交通网络拥有8条线路,选取线网中心环线为协调基准线路,预设该线首站不同的上行、下行发车时间,应用网络运营协调辅助决策系统生成列车运力衔接方案[6],根据结果进行协调性的模糊综合评价。
4.1 评价指标计算
确定层次结构和全面评价指标集。因为各项指标不具有统一的价值体系和评价尺度,且来自不同层面,因此首先将评价指标无量纲化,计算其隶属度。根据评价价值的取得方法不同,分为3类:
1)可量化指标。
根据前述方法及结果统计,计算指标如表2所列。
本评价面向全网络的综合协调,故各项指标的核算均基于网络单位,如按换乘站单独计算,则转换为全网所有换乘站取均值;如对线路单独计算的,则转换为对所有线路整合取均值。此外,部分负效应指标,如平均换乘等待时间,做逆向处理后与其他指标一同参评。其中“衔接成功率”指标描述了换乘所有方向可建立衔接情况,由于协调原则规定“对任一换乘站不宜使列车同时到站”,“当线路间有2个及其以上的换乘站时,要求尽可能保证换乘站有1个方向(上行或下行)得到衔接”,控制为单向衔接后,衔接成功率为约50%,即代表衔接目的达到。因此该指标反映的协调性在于相对性。
2)可调查性指标。
如平均换乘走行时间,通过实际调查数据统计获得。其他可测评指标,如换乘方便性、换乘安全度、客运设备的适应性、信息化程度、信息共享度等,建立评价标准{好,较好,一般,差,较差},对应评价值E={1,0.8,0.6,0.4,0.2},通过现场检查及对提供的相关资料的核实,对换乘站、线路区间的相关设施进行法规符合性及其性能、应用程度的评价,将检查结果汇总分析,对不同换乘站的同类检查内容,应计算平均值,并作为相应指标的隶属度。
3)经验性评价指标。
属于宏观定性评价的指标,缺少具体的可量化测量工具,如运营组织灵活性、管理权责与法规标准等,根据相关管理者经验或专家评分,采用Delphi方法,按模糊数学隶属的原则进行指标取值的量化。
4.2 评价步骤
步骤1。对每一评价层进行单因素评价,汇总处理后得到指标评价值。为使各类指标符合统一的计算标准及辨识规则,变换为(0,1)范围的分值形式,得到系统各层评价矩阵。其中,运营组织与客流组织指标层的各项指标以定量指标为主,计算结果为O={0.508,0.683,0.55,0.323,0.85,0.653,0.876,0.286,0.67,0.73,0.57};P={0.36,0.56,0.24,0.43}。换乘效率与运营管理指标层多为定性指标,采用隶属度的测度方法使定性指标定量化。
步骤2。构造成对比较矩阵。根据1～9标度法,建立比较矩阵A={aij}n×n。准则层指标集对应的比较矩阵为{A0,Ag,Am,Af}。
步骤3。计算矩阵的最大特征值λmax与特征向量,并进行一致性检验:CI=(λmax-n)/(n-1);根据随机一致性指标RI计算比较矩阵的一致性比例:CR=CI/RI,若CR<0.1则达到一致性检验标准。当CR>0.1时,需要调整。计算指标的相对权重。
步骤4。经归一化处理得出每一指标对其上层指标的隶属度,即各层要素的相对权重。进行组合一致性检验:
步骤5。综合协调度的评价值。根据评价指标集组成的模糊矩阵与准则层的权重向量,代入系统评价模型,计算该城轨交通系统的路网运营协调度的综合评价值。一级指标的评价值为:Z={0.023,0.029,0.007,0.024};因此该方案的综合评价值:V=0.022 6。
由以上步骤,同理可对其他协调方案评价计算,如表5,综合比较评价结果,选择适当方案。
4.3 评价结果分析
对照评价结果,各方案对应路网整体协调状况较好,基本达到有效协调的要求,但仍有待进一步调整和优化:
1) 对网络化运营协调表现显著的几个要素,如可衔接列车数、衔接成功率、节约效益等评价值较高,平均换乘等待时间也达到时限要求,表明方案满足路网运营协调的需求。
2) 换乘效率指标集的评价值较高,如换乘站快速集散能力,反映了运营部门对换乘枢纽运营日渐重视,改善了换乘设施,使方便性和连续性有所提高。
3) 但也注意到,部分指标如换乘站协调均匀性、线路协调适应性的评价值不高,原因在于换乘站初建时对换乘条件考虑不足,建成后改造工程量大、施工困难,造成换乘不便,而网络化建设背景下,换乘枢纽设计得到优化,因而各个枢纽换乘效率差异,进而体现出协调适应性差别,可针对站型结构采取适当措施,改进换乘的方便性。
4) 难于控制和改进的是与客流组织有关的各项指标,协调收益很大程度上取决于客流协调组织的有效性,这一环节受多种不确定因素的影响,评价值普遍偏低。改善措施可考虑优化站内指示引导系统、信息辅助、控制客流流线以分隔交织客流等,提高乘客流动效率。
5) 营运管理的方法和实施途径也是网络化运营建设需要努力的方向,从分线管理过渡到各级协调一致运作,需一定时期的融合,如客运设备的更新配置、信息化的推广、资源共享的实现等,还包括完善的法规制度予以保障。
6) 综合评价值是对整体方案协调程度的概括性反映,就结果而言方案1评价值最高,但由于实际运营情况复杂,对协调方案的取舍还应结合换乘枢纽、线路等具体需求,针对各指标的评价值有侧重地选择。
5 结束语
运营组织协调性的评价是城轨交通网络化运营管理和系统效益提升的主要手段之一。由于协调本身的模糊性和复杂性,需要从多层次、多方面综合评估。结合模糊评价方法的网络综合协调评价体系,能够辅助管理人员对不同运营方案的网络整体协调性进行综观评判,并可从指标的评价值辨识相对侧重点,为管理人员提供科学的改进依据和决策支撑。网络化运营尚属较新领域,协调评价涉及内容繁杂,缺乏可遵循的标准规范体系,相关方法有待进一步探索。
摘要：运营协调性评价是衡量城轨交通网络系统运营组织效率的重要途径。从网络系统整体、客流、运营计划、换乘枢纽等多个方面分析影响协调性的关键要素,建立网络化运营综合协调的评价体系。应用模糊评价策略,针对指标类型及特点,对轨道交通网络实例利用系统生成的协调方案评判,分析不同运营条件下改善协调的途径。
关键词：城市轨道交通,运营,协调,评价
参考文献
[1]郭其伟,朱瑜葱.城市轨道交通综合效益评价体系[J].长安大学学报,2003,20(3):63-65.
[2]覃煜,晏克非,赵童.铁路客运与市内公交衔接协调性的评价分析[J].武汉交通科技大学学报,2000,24(2):207-211.
[3]Vansteenwegen P,van Oudheusden D.Developingrailway timetables which guarantee a better service[J].European Journal of Operational Research2006,173(1):337-350.
[4]Prabhat Shrivastava,Dhingra S L.Development ofcoordinated schedules using genetic algorithms[J].Journal of Transportation Engineering,2002,128(1):89-96.
[5]许树柏.实用决策方法—层次分析法原理[M].天津:天津大学出版社,1988.
网络化城市 篇8
1.1 复杂网络理论的历史与发展
早在18世纪中期, 而立之年的天才数学家欧拉创作了他最著名的论文——《哥尼斯堡的七座桥》, 开创了网络研究的先河。从此数学中又多了一个新的学科——图论与几何拓扑, 这也标志着数学研究进入了一个崭新的时代, 而欧拉也被誉为图论之父。
在1969年前后, 数学家在原有的图论基础上相处了一种全新的网络构造方法。在这种方法下, 两个节点之间的连边变成了一个根据概率来决定的问题, 根据这一理论, 索洛莫诺夫等数学家建立起了另一个里程碑意义的复杂网络模型——ER随机网络基本模型。随着时代的不断发展, 人们对于复杂网络理论的认识也越来越丰富, 开始向更多的方面探索。在20世纪末至21世纪初的几十年间, 数学家们采用了更多实验的手段来对复杂网络理论进行研究。在不断地试验中研究人员发现, 现实生活中的网络虽然与规则网络和随机网络都有一定的联系, 但却呈现出一种两者不具有的特征性的网络。就好像你发现身边很多朋友的朋友又恰好是你的朋友, 这样就属于一种特征性的网络。根据这一理论, 美国数学家沃特斯教授于1998年提出了有关小世界网络模型的理论, 这一理论实现了规则网络向小世界网络的过度。在进一步的实验探索中, 发现小世界网络在众多领域都是存在的, 比如在细胞中就有小世界理论的体现和分布等。
1.2 复杂网络的交通网络应用研究现状
随着当今社会的不断发展, 人们生活水平不断提高, 交通已经成为了越来越多的人关注的问题, 而交通网络系统也越来越复杂和庞大。有关交通网络的建设和管理需要复杂网络的相关方法, 也就是说复杂网络是一个研究交通网络的工具, 这为复杂网络的进一步研究打下了坚实的基础。有关复杂网络的研究最早源于欧洲, 我国在这方面的研究起步较晚, 但随着我国经济的飞速发展, 有关复杂网络的研究已经得到了越来越多的重视。而城市交通网络作为交通系统的重要部分, 其相关理论越来越丰富、发展也越来越迅速。
交通网络是一个复杂的、综合性的网络, 需要与其它很多学科产生交集, 在使用复杂网络研究城市交通网络方面需要考虑到地理、生态、人文等多方面的因素。交通网络的研究初期, 一些学者根据地理分布的相关内容, 并结合地理学的相关方法发现了早期城市交通网络存在分形结构和自发性等方便的特点。随着复杂网络的应用, 结合前人的研究成果, 如今的研究人员开始从更本质的方面来研究城市交通网络, 通过对偶法和原始法两种研究方法, 开始对城市街道节点分布、街道是否有交叉关系等方面来对城市交通网络进行研究, 从而获得了更全面、准确、系统的数据。
2 城市交通网络研究现状
城市交通系统是一个复杂的开放性系统, 这个系统主要是由管理系统、道路系统以及流量系统3个部分组成。城市交通网络有城市道路上的各个交叉路口以及街道组成, 在这里, 每个交叉路口相当于一个节点, 而每条街道则相当于边, 通过这样的类比将城市的交通变成了一个复杂加权网络。
下面两幅图分别是上海和北京的城市交通系统结构图。现在, 复杂网络在城市交通的应用已经受到了广泛的关注, 通过类比的方法将城市交通变成抽象的复杂网络, 对其进行更精确的分析和研究已经成为了一个新课题。
由于城市交通系统有众多的因素存在, 因此构成了一个庞大的城市交通系统。而复杂网络是研究复杂系统的一个主要研究手段, 因此将复杂网络应用在城市交通网络上能够让两者之间形成互补, 让复杂性网络的优势能够充分发挥, 这样就成为了复杂网络在城市交通网络应用上的一个主要原因。在国外很多科学家通过复杂网络与其它网络系统的结合进行了长时间的研究, 并取得了多方面的突破, 但在城市交通方面还很少有人进行研究。
3 未来研究主题
虽然城市网络简化了城市交通网络很多方面, 并且为城市的管理和建设带来了很大的方便。如今城市的不断发展和扩充, 城市交通网络也变得越来越复杂, 需要掌握的知识和技术越来越多。因此, 在交通的网络复杂性的问题上要注意对结构、时空、流量等多方面的变化, 随着复杂网络在城市交通网络上的不断发展和改进, 城市交通网络会越来越完善和进步, 研究的重点也会做出相应的调整。在笔者看来, 今后的研究主题可能主要围绕在以下几个方面。
3.1 城市交通网络中Hub点的确定
早先的城市交通网络中对于城市安全方面没有足够的重视, 但经过美国“911事件”之后, 国家和城市安全已经引起了人们的高度重视。利用复杂网络的一些技术在恐怖袭击之前进行及时的预防和保护成为了城市交通网络中的重要部分。
要从事这方面的研究和探索首先要在网络中寻找Hub点, 也即是关键地点。这些地点是城市交通网络操作中的难点, 也是进行城市交通安全的前提条件。对城市交通中Hub点的确定能够有效地预防恐怖袭击的发生, 同时也能够为网络交通设计提供足够的便利。在Hub点的确定方面的研究我国已经有了一定的成绩, 接下来需要让Hub点和城市交通网络更加明确和平衡, 使Hub点的确定更加准确。
3.2 平衡城市交通网络时空分布
城市交通网络的另一个难点在于时空分布的变化。由于城市处于不断的变化当中, 因此城市交通网络在时间和空间上都存在很大的变化, 而现如今的城市交通网络必须要及时准确地记录下这些变化, 这样才能够及时、有效地反应城市的情况。此外, 根据及时、准确的城市交通网络, 可以对城市未来的发展进行准确的规划, 为城市未来规划提供了充足的依据和参考。通过这样让未来城市交通在时空分布上更加合理。
3.3 有效预防交通堵塞
随着城市车辆的不断增多, 城市中交通堵塞的现象越来越严重, 而交通堵塞会为城市的居民出行造成很多不便, 不仅大大降低了道路的运输效率, 更有可能对人身和车辆安全造成危害。因此如何有效地预防交通堵塞已经成为了城市交通网络的一个首要问题。
城市交通堵塞的产生主要是由3个方面造成的:①暂时路障, 由于城市的道路需要定期的进行护理和施工, 因此会造成个别路段不能通车, 通过城市交通网络能够对相关路段的施工进行提前规划, 这样就能有效地减少施工路段的拥堵现象;②永久能力瓶颈, 这主要是由于道路的运输能力不足造成的, 通过城市交通网络对这些地方进行及时客观的评估, 并对其进行相应的拓宽等;③随机波动, 随机波动主要受到一些不确定因素的影响, 可能会在某一特定时间和特定地点出现拥堵的现象, 通过城市交通网络能够对这些地点的拥堵情况作出及时反馈, 这样能够让交通部门及时的采取应对措施。
3.4 城市交通网络稳定性与可靠性
城市交通网络由于具有重要的价值, 一旦出现混乱就会造成严重的后果, 因此对可靠性和稳定性都有很高的要求。城市交通网络一旦出现失效的现象, 就会给其它网络系统造成巨大的压力, 最终会对整个城市网络造成破坏。所以, 首先, 在城市交通网络上要不断进行更新和检查, 保证其稳定的运行;其次, 要提前制定周全的方案, 一旦出现城市交通网络混乱的情况能够迅速进行补救, 让损失降到最低。
4 结语
21世纪是一个信息爆炸的世纪, 只有复杂性的学科才能够全面快速地发展, 而城市交通网络结构在新世纪的发展也一定要与时俱进, 充分地融合其它学科的相关内容, 在理论上要做到对城市交通网络进行更全面和深入的探索。更好地提高城市交通的承载能力, 让交通资源的利用达到最大化, 让我国的城市化建设更加的合理、有效, 也能够进一步促进城市的发展。
摘要：通过对复杂网络理论的发展以及现状进行阐述, 详细说明了复杂网络的发展历史及其在当今社会城市交通网络方面的应用;通过对城市交通网络的相关描述指出了城市交通网络的特点, 例举了相关研究成果, 并对今后复杂城市交通网络在城市交通网络中的研究主题进行了展望和总结。
关键词：复杂网络,城市交通网络,研究主题
参考文献
[1]王云琴.基于复杂网络理论的城市轨道交通网络连通可靠性研究[D].北京:北京交通大学, 2008.
[2]许峰, 毛钒, 秦臻.复杂网络特征量度及典型网络模型分析[J].通信技术, 2010 (9) .
[3]高自友, 吴建军, 毛保华, 等.交通运输网络复杂性及其相关问题的研究[J].交通运输系统工程与信息, 2005 (2) .
[4]赵金山, 狄增如, 王大辉.北京市公共汽车交通网络几何性质的实证研究[J].复杂系统与复杂性科学, 2005 (2) .
[5]王簸, 杨超.上海市轨道交通网络的复杂网络特性研究[J].城市轨道交通研究, 2009 (2) .
无线城市网络的规划综述 篇9
一、引言
目前我们国家对无线城市的研究以及建设还处于起步阶段。全国也只有10个城市相继开始建设无线城市。无线城市不仅仅是建设一个无线网络的接入系统，还需要建设一个拥有提供多业务能力、安全可靠、高质量服务保证并可有效管理的综合信息平台。本文多方面探讨了建设无线城市的多个要素，为构建无线网络提出了实际可行的解决方案，也为无线城市的高效运行提供了有力帮助。
二、城市无线网络技术
无线网络就是利用无线电波作为信息传输的媒介构成的无线局域网。它与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同。无线局域网利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份。迄今为止，多种无线技术的出现使各个行业基于移动通讯的应用具备了基本的通讯基础。目前存在的主要无线数据通讯技术主要包括3G, Wimax和WLAN (Wi-Fi)。
图1总结了无线宽带技术的数据传输速率比较及可移动性和覆盖范围。
Wi-Fi与WiMAX的比较。Wi-Fi无线局域网络最初的目的是实现SOHO及家庭的无线覆盖，目前其应用范围已经遍及室内、室外的各种行业及城市范围的运营网络，覆盖的规模已经可达城市范围(全球已有大量Mesh的无线城市的案例);网络及设备终端设备成本低，应用极其普及：802.11Clients>200M worldwide;频率资源免费且充足：i=80 MHz at 2.4GHz Worldwide;i=100 MHz at 5.0GHz单个AP接入速度为11-54Mbps, AP间切换为硬切换;高速无线技术及网状网Mesh技术正在发展中。WiMAX使用频段适应面更广(2-66G)，小区覆盖远远大于Wi-Fi;而在小区不如Wi-Fi成本低，安装也不灵活。WiMAX的QoS和安全性能好，频谱效率也高;可支持上千个用户，具有更好的伸缩性，运营商可以灵活的分配信道;802.16d设备用于热点数据回输，终端的种类很少，尚远远不能普及。
WiMAX与3G/HSDPA的比较。3G具备全球统一频段，应用广泛，HSDPA/HDUPA标准也已经成熟。3G的终端在高速移动和大范围移动，基站大面积全覆盖时，语言质量高于WiMAX。3G实现移动通信宽带化，移动优于WiMAX。WiMAX实现宽带接入无线化，带宽将优于3G。WiMAX目前标准还不成熟，产业化还有一定距离，其产业规模以及技术和设备成熟性还远远难以和3G相抗衡。从技术自身角度来看，WiMAX还不具备公众移动通信网络的广域漫游、安全特性、终端便携等移动特性。WiMAX的特点是高速的数据传输能力，但其还没有对实时话音业务的高效支持能力，这将限制其作为公众移动通信的应用;WiMAX正在寻求可使用的频段，而3G已拥有全球统一的频率资源。
三、无线城市系统的构架分析
无线城市需要在一个覆盖面很广的范围实现无线宽带接入。从硬件角度考虑，构建无线城市主要有以下几种要件:路由器，城域以太网接入交换机，无线接入点，IP骨干网络。
通过无线Mesh技术把各类流量进行接入，进入核心骨干IP网络，通过网络服务接入点进行用户数据的分类和辨认，完成内容控制和内容分发。图2提供了详细的系统框架模型：
W LA N/Mesh无线接入子系统是无线城市建设的重点，是各种应用传输的基础承载平台，在无线城市的部署中，考虑不同的环境，需要有适应于不同环境的无线接入点进行无线覆盖，在此基础上，基于不同环境的无线接入点都需要有统一的无线控制器和网管单元进行统一、集中的配置、管理。可以通过基于室内、室外、Mesh或者三者混合环境的无线接入点提供对于城市的全面无线覆盖，以满足无线城市的各种部署环境需求。
无线覆盖设计将遵循按照信号范围最大化的测试原则，在全城全面覆盖的前提下，重点选择部分区域进行细腻的覆盖。并且，保证无线网络稳定性并与主流无线网卡兼容，同时兼顾考虑网络扩容，为今后网络扩容做好预留。
无线城市的无线覆盖范围很广，在进行无线覆盖部署的时候，在建设初期暂不会做所有地区的无线覆盖。某些地区由于没有相关应用需求或者确实比较偏僻，暂时不会进行无线覆盖部署，所以需要一种远程无线传输技术把一些分离的无线覆盖区域进行互连，从而形成一张完整的无线网络，如图3所示：
可以实现这种远程回传的无线技术主要有2种。一种是通过WLAN技术，采用桥接的模式，通过802.11a、802.11g技术，分别在5.8GHz和2.4GHz的频点上进行工作，一路可以承载54Mbps的速率，并支持链路捆绑，即N×54Mbps，其传输距离可达2-25miles。另外一种是通过WiMax的802.16d技术来实现，它可能在视距的情况下传输更远的距离，而且相对链路带宽更大，因为是专属频点，所以相对来说，受干扰的机会较小。目前，无线组网设备有多种型号，均可以实现基于WLAN技术的桥接传输。
四、无线城市网络部署方式
覆盖方式具体分为室外覆盖和室内覆盖两种方式。
室内覆盖规划原则：AP (Access Point)的放置要遵循两个原则：AP覆盖区域无间隙;AP重叠区域最小。相邻AP工作在不同频道，以1, 6, 11三个频道实现全方位的覆盖;根据经验值，当相邻AP设定相同频点时，要求间隔25米以上;当相邻AP设定相邻频点时，要求AP间隔16米以上;当AP设定相隔频点时，要求间隔12米以上。
室外覆盖的原则：设备的AP使用数量大概也遵循室内的条件，但外AP的放置和设计又有它的独特性。主要包括：天线的使用;天线的正常使用包括对天线增益和天线类型的选择;对室外设备特殊要求;室外设备应该放置在密封盒内;天线布置应该增加避雷器放置雷击;不提供本地供电的场所，应尽量选用POE远程供电设备。
五、无线城市网络测试
无线城市在实施后，可以对每一个无线接入点进行实用性测试，以确保用户可以顺利稳定地连入无线网络。由于使用用户终端进行测试有失信号的准确性，精确性。所以可以使用专业软件进行信号的测试。如WCS, Air Magnet。
测试中，若在寻找就近AP位置时，在用户监测状态，通常最好情况下可以得出-34db左右的信号值。这就是完好的信号值，可以检测出该区域范围内的无线网络接入正常。打开用户的终端，可以发现-45db的数据强度(在网卡上可以直接看出)，也表明数据显示该信号强度在正常值，用户可以正常使用。
六、无线城市网络管理
网络测试完成之后，网络运行管理者就需要对网络进行长时间的监控和管理，这时可以使用WCS软件进行无线网状网络规划、配置和管理。使用WCS软件进行无线网状网络规划、配置和管理。使用WCS软件，网络管理员可以从集中的网络操作中心设计、控制和监视无线网状网络。网络管理软件可以进行RF预测、策略提供网络优化、故障排除、用户跟踪、安全监视和无线局域网系统管理。图形接口让无线局域网的部署和操作更加简单和节省成本。详细的趋势和分析报告让WCS对正在进行的网络操作非常重要。网络管理软件有这几个功能：管理多个控制器;详细的网状网络、相邻网络和链路的信息、SNR (Signal-to-Noise Ratio信号噪声比)、整体噪声底线等的柱状图;识别和避免RF干扰;优化覆盖范围;近的7日链路信息记录;识别和评估覆盖漏洞。网络管理员可通过任意运行HTTP或安全HTT (HTTPS)的标准浏览器来访问无线控制系统管理软件。无线控制系统可以提供中央地点设计、控制和监控企业无线网络，是无线网络的一个组件。
无线网络系统应该支持高效的运营网络级的管理功能，方便未来无线网络的运维管理。采用轻型无线接入点技术，室内、室外、Mesh系统一体化控制可以使所有AP均工作在同一Controller群组管理下，可在全网范围内实现无缝漫游、设备定位、自动射频管理和安全控制，为运营维护提供高效率和低成本。使用瘦AP结合无线控制器的组网方式，网络管理变得更加简易。图4为瘦AP结合无线控制器应用模式下的无线管理平台界面，从中可以看到无线局域网的管理、配置和维护工作在一个统一的平台中进行。
七、无线城市的应用
如今，世界各地，包括中国在内，已经有城市开始构建无线城市，比如中国杭州。到2009年底，杭州市区几乎所有的区域都有无线网络的覆盖，包括室内和室外。在杭州，无线网络不仅应用于个人的上网业务，也同样应用于公共事业，比如公交车的无线监控，停车费的收取等。到2010年底，杭州无线网络的覆盖范围将进一步扩大到整个杭州市。无线网络改变了民众的生活方式，提高了城市的品质。我国内地已经有十大城市明确了无线城市计划，且正在建设当中。这十个城市包括三个直辖市：北京、天津、上海，四个省会城市：南京、杭州、广州和武汉;还包括青岛、扬州、深圳。均是由当地政府牵头，给政策、创造便利条件，由一家公司投入资金并进行运营维护，这一点与国外的旧金山等无线城市类似。全国首个基于TD网络建设的“无线城市”正式开通，厦门市民成为全国首批使用3G无线网络的网民。只要在TD信号覆盖的地方，通过TD手机或者笔记本电脑+TD上网卡，最高速率达2.2Mbps的无线城市网络。
参考文献
[1]Estrin, Y.Rekhter, and S.Hotz, A Unified Approach to Inter-Domain Routing, RFC1322
[2]Krishna Sankar, Cisco Wireless LAN Security, Cisco Press, 2004
[3]Rosen et al., Multiprotocol Labe Switching Architechture, RFC3031, Jan.2001
[4]Li, G.Swallow, and D.Awduche, IGP Requirements for Traffic Engineering with MPLS, IETF Internet draft, work in progress, 1999
[5]Awduche et al., Extensions to RSVP for LSP Tunnels, Internet darft draft-ietf-mpls-tunnel-03, Sep.1999
[6]Naugle, Mattew, Network Protocols.Signatureed.New York, NY:The McGraw-Hill Companies, Inc.;1999
[7]draft-ietf-l3vpn-rfc2547bis-01, IETF, September2003
城市无线Mesh网络规划 篇10
未来"无线城市"需要具备综合信息化支撑能力,提供综合服务,所以网络基础必须具备高可靠性、高性能、安全性、可扩展性等特点。因此,我们建议可以把下面几点作为网络设计的原则。
(1)高可用性和可靠性。城市无线宽带网络担负着整个范围的信息传输和服务的重任,其可用性和可靠性至关重要。网络的有效性和可靠性,即它的可连续运行性,是网络主干建设必须考虑的首要原则。
(2)实用性。遵循面向应用,注重实效,急用先上,逐步完善的原则,充分保护已有投资,不设计成华而不实的网络,也不设计成利用率低下的网络,以实用性的原则为依据,建设具有最低的TCO(拥有的总成本最低),有最高的性价比的城市的无线网络。
(3)先进性。采用先进成熟的网络概念、技术、方法与设备,反映当今先进水平,又给未来的发展留有余地;充分采用目前国际、国内流行和成熟的技术,保证网络能适应技术的快速发展。
(4)开放性。整体规划应符合开放性原则,有利于科教研发、产品制造、软件开发等各方面的机构利用无线城市信息化平台开展有关领域的创新和产业培育。
选择的产品应具有好的互操作性和可移植性,并符合相关的国际标准和工业标准;
(5)高性能。由于今后基于IP技术的多媒体应用越来越丰富,不同的应用对网络的传输速度、延迟等有着不同的需求,因而对网络的带宽性能以及对接入用户的服务质量性能的需求极高。这些务必对网络设备的性能提出很高的要求。
(6)灵活、统一性。在组网方式上,城市无线Mesh网络应该可以灵活、统一地集成基于室内无线接入设备、室外无线接入设备、基于Mesh技术的无线接入设备。并且可以方便地增加、扩充网络,网络可以通过自身的能力自动进行组网。网络设备需要支持多种协议,并可便捷、灵活地根据需求进行变换。
(7)安全性。安全性是任何一个网络所必须具备的重要特性,信息安全目前已受到越来越多的重视。对于城市整体部署无线这样一个重要的政府应用来说,信息安全更是重中之重。因此,网络结构、网络设备应提供相应的安全控制机制。
(8)可扩充性。随着城市无线Mesh网络规模的发展以及今后应用的日益普及和进步,对网络系统的可伸缩性要求成为网络设计的一个重要考虑。
一个设计良好的网络系统应能方便地对其规模或技术进行扩充。用户对网络资源的需求经常随着应用而发生变化,系统应具有一定的灵活性,为满足用户的不同需求而作灵活的系统配置和资源的再分配。网络将会是一个不断增长的网络,包括它的规模,它的应用范围和服务内容将随着计算机应用的不断普及而不断增加。
(9)可管理性。网络管理系统应该具备集中式的管理功能,有效地对全网的设备、利用方式进行控制,此外可对整个网络的使用性能、使用效果进行分析,以便管理人员有效地对网络资源进行分配,充分发挥网络的利用率。
(10)采用面向应用QoS的网络设计。城市无线网络的建设必须符合当前应用的需求,并且能有效推动网络应用的开发和利用。随着Internet的不断发展,基于Interne的网络应用日新月异,这些新应用不仅意味着流量的增加,而且流量的特征发生了变化,尤其是许多新型多媒体应用。这些应用网络的带宽、延迟等有着不同的要求,网络系统需要具备为各种应用分配优先级、带宽的能力。
2 城市无线Mesh网部署
通常大规模的无线Mesh网采用分区域建设或者全区域分期建设两种方式。分区域建设遵循分片规划、分片勘测和分片实施的原则,按地理区域进行项目建设。分期建设采用部署热点由疏到密的原则,从城区中心等业务量需求较大区域开始,从以专网建设为主的前期逐步过渡到为企业、商户和居民提供接入服务的公共网络建设,逐步实现对整个新城的无线覆盖。城市无线Mesh网的建设,我们采用分期分片建设、建设与应用同步推进的总体思路。
2.1 组网技术
"安全可靠、应用广泛"是我们选择何种无线宽带技术的出发点,主要采用WiFi(802.11b和802.11g)标准,并使用MESH自动组网方式,同时采用WiMax(802.16d)标准,实现无线回传。随着技术的进一步发展,将分别逐步演进到802.11n和802.16e。
鉴于城市现有网络的建设基础,传输网络尽量采用现有的光纤资源,整个城市"无线城市"网以有线与无线,WiFi与WiMax技术相结合的方式组建,如图1所示。
2.2 网络架构
图2中涉及无线Mesh网的各种网元:
(1)无线接入点AP(Access Point)是集成了智能天线阵列、集成路由器、自适应路由选择和安全认证机制的智能化的无线AP。
(2)网络接入点路由器NAP-R(Network Access PointRouter)具有可伸缩性,实现弹性覆盖,可构成任意规模的信号覆盖。
(3)网络接入点NAP(Network Access Point)是结合IP路由功能(路由器或交换机)与无线AP的逻辑功能节点。每个住宅区接入网可以拥有一个或多个NAP,当采用多个NAP连接宽带骨干网时,可避免单个NAP失效对网络的影响,同时可增加社区接入网到宽带骨干网的业务吞吐量。
(4)网络运行支持系统NOSS(NetworkOperation Support System),无线Mesh网中提供整套NOSS方案,包括用户管理服务系统和一系列运行支持服务器系统(如FTP服务器、DHCP服务器、AAA服务器、OAM&P服务器等),实现对网络的运营与管理。
图2基于Mesh结构的骨干接入网(参见右栏)
2.3 IP核心网络设计
城市无线城市IP核心网络的设计目标是建立一个覆盖整个城区承载Wireless Mesh AP设备接入,以无所不在的无线信息网络平台支撑公共安全、物流应用、园区管理、应急联动、公共服务、商务旅游、生活学习等信息化应用形式,并可以支持VPN、视频监控、电子商务、Internet浏览、远程教育、在线影视和音乐、网络游戏等多种应用,它将是一个可以通过无线、有线的一体化网络系统为政府部门、商业用户、广大市民及游客提供多种服务的网络平台,城市无线城市IP核心网络将建成电信级的IP城域网,以其高可靠性、高带宽、高安全性、QoS保证等多个方面更好地从满足不同层次的用户对无线接入业务的需求。通过一个可靠、高性能的IP骨干网支撑的无线网络将使在城市工作、生活、旅游的人都能通过无线方式宽带上网,体会到无处不在、随时随地的信息服务,以高品位的商务、办公、生活和旅游环境吸引一流的企业和高素质的人才;政府社会管理和公共服务功能也将充分利用这个无线网络平台,实现普遍、灵活、快速的部署,为提升政府管理效率和服务水平、打造"平安城市"奠定基础。
城市无线城市的网络平台划分为三个逻辑功能区块:"政府用户服务平台"、"城市信息应用平台"、"个人用户服务平台",城市无线网络平台的三个逻辑功能区块可以如图3所示。
按照城市无线Mesh网路的总体规划,我们在第一期IP网的结构可按下述方案进行设计。
第一期IP骨干网的拓扑如图4所示。
网络分为5个部分,核心承载区、网管控制区、办公区、Internet区和服务器区。
2.4 频率规划
任何无线网络在规划设计时均需要进行频率规划,结合城市"无线城市"的业务需求和网络整体架构,在规划设计时要充分考虑信道间的干扰,可以采取以下的频率规划。
(1)分层覆盖。地面道路采用2.4GHz覆盖,实现WiF终端的接入;楼顶设置3.5GHz基站,对大范围的区域覆盖,实现视距和非视距的无线宽带接入和Mesh WiFi网络的骨干连接。
(2)综合组网。单个基站可装入多个频段的板卡,同时利用2.4GHz/5.8GHz(4.9GHz)/3.5GHz进行综合组网,节省建设成本;用户按需使用不同的频段,保证各类用户的安全性、服务质量(QoS)和方便性。
(3)公众业务。对安全性和服务质量的要求相对较低,方便性更重要,2.4GHz的Mesh WiFi网络是提供服务的最佳选择。如上网、收发邮件、观看视频、通话等等。
(4)政府业务。安全性要求高、服务质量要求一般的业务,使用5.8GHz(4.9GHz)的Mesh WiFi网络,实现专网专频段使用。如城市应急、网上政务、道路监控、城市管理等。安全性要求高、服务质量要求高的业务,使用3.5GHz的网络传送。如重要的政务内网、重要机构或事件的监控、重要专线、等等。
(5)AP频率规划。城市"无线城市"的无线宽带Mesh网络中,终端用户只要有支持802.11b/g的WLAN网卡或无线转换器,就可以使用2.4GHz的频段,通过802.11b/g协议与无线接入点AP连接。WLAN终端可以是最终用户自行购买的、支持INTEL公司迅驰标准的笔记本电脑;或者是普通的WLAN网卡;用户也可以购买无线转换器设备,在沿街道住宅内通过无线转换器所提供的高灵敏度接收装置来接收在街道上部署的无线AP信号。
3 结束语
以上总结了城市无线Mesh网络的规划方案,对城市无线Mesh网络建设具有一定的指导意义。
无线Mesh网的特有优势注定它有着美好的应用前景,"无线城市"概念及其实际应用,正在为现代化城市带来新的经济效益和社会效益,因而也越来越受到全球各城市管理者、技术界人士、投资方和市民各个阶层的关注。
摘要：本文对城市无线Mesh网络的规划进行了研究。围绕"无线城市,无限服务"的理念,借鉴国际各无线城市先行者的成功经验,在深入调研、科学分析、严格论证的基础上,对"无线城市"无线Mesh网络的规划原则、网络部署等方面进行深入的研究和分析,将如何构建一个健全、高效的无线Mesh网络为研究重点。
网络化城市 篇11
摘要：以西安市城市居民出行方式为研究对象，收集西安市部分区域城市居民出行的调查数据。利用获得的调查数据，综合运用相关性分析方法和K2算法进行贝叶斯网络的结构学习；应用贝叶斯参数估计方法进行贝叶斯网络的参数学习，建立了应用于西安城市居民出行方式分析的贝叶斯网络。应用所建网络分析了是否有私家车、居民性别、居民年龄和出行目的对西安城市居民出行方式的影响。研究结果表明，基于贝叶斯网络建立的西安城市居民出行方式分析模型预测精度较高，具有较高的实用价值。
关键词：交通需求管理；出行方式；贝叶斯网络；城市居民
中图分类号：TP391 文献标识码：A
1引言
随着经济的快速发展和城市规模的不断扩大，城市居民的出行需求迅速增长，但由于交通设施不足，道路通行能力提高有限，再加之机动车保有量的迅速增加，使得城市居民出行困难。公共交通是目前城市居民出行的主要方式，由于城市居民出行需求的多样性，公共交通不能完全满足城市居民的出行需求。同时由于城市居民出行方式的多样性，各种方式都有其自身的优势，因此如何使各种出行方式相互协调、合理匹配、发挥其优势，对解决城市居民出行困难、优化城市交通结构有重要的意义。
由于城市居民出行方式的复杂性，各变量之间存在大量的依赖和关联关系，因此如何建立合理的模型对其相互关联进行研究是该领域研究的热点。对城市居民出行方式研究最初采用集计方法，该方法只能表现整体的出行方式选择特性，不能表示单个出行者的出行方式，所以国内外学者开始进行非集计模型研究。McFadden在Luce和Marschak研究的基础上，对非集计模型中的典型模型Logit模型进行系统研究，建立了非集计模型的理论体系。Daniel Mefadden将效用表示为出行者出行选择因素的函数，建立了MNL模型。DanielMefadden对MNL模型不断优化，提出了混合Logit模型，该模型对出行者选择出行方式的偏好表示的更清楚。鲜于建川等选择家庭属性、出行者属性，活动一出行属性，构造了通勤出行方式选择和出行链模式安排及其相互作用的贝叶斯模型，利用敏感性分析了在出行者及其家庭的社会经济属性、活动和出行属性影响下的出行方式。唐洁等提取相关变量，利用STATA9软件分析得出家庭收入、家庭拥有车辆情况、驾照、是否高峰时段、月票、性别及退休人数与居民出行有关。本文在借鉴相关参考文献研究成果的基础上，建立城市居民出行方式分析的贝叶斯网络模型，以此模型研究西安城市居民的出行方式。
2贝叶斯网络建模方法
2.1贝叶斯网路
贝叶斯网络是基于概率推理的以贝叶斯公式为基础的图形化网络，是为了解决不定性和不完整性问题而提出的，对于解决复杂变量问不确定性和关联性问题有很大的优势，在多个领域中获得广泛应用。贝叶斯网络的构建通过贝叶斯学习实现，贝叶斯网络学习就是寻找一个能最好匹配一个给定数据训练集网络的过程。这个网络包含一个有向无环图结构和与有向无环图中每个节点相关的条件概率表，具体包括结构学习和参数学习两个步骤。结构学习是确定各个节点问的链接关系，得到贝叶斯网络结构；参数学习是确定贝叶斯网络结构中的各个节点之问的概率分布。
2.2贝叶斯网络结构学习方法
贝叶斯网络的结构学习过程是结合包含专家知识在内的先验信息，寻找与样本数据集拟合最好的网络结构。贝叶斯网络的结构学习方法可以分成三大类：基于评分搜索的方法、基于依赖分析的方法和混合方法。基于评分搜索的方法将贝叶斯网络看成是表示变量之间联合概率分布的拓扑结构，学习的目的是得到评分最优的网络结构，该方法一般首先选择网络结构的评分函数，然后通过搜索算法寻找评分最优的网络结构。基于依赖分析的结构学习方法把贝叶斯网络结构看作是编码了变量之间条件独立关系的结构，通过学习变量之间独立性关系来确定网络结构。混合方法一般先采用基于依赖分析的方法获得节点序或缩减搜索空间，然后采用基于评分搜索的方法进行贝叶斯网络的结构学习。
评分搜索法应用较多，在定义了评分函数的情况下，贝叶斯网络的学习问题就变成了一个搜索问题，通过搜索算法寻找具有最佳评分的网络结构。常用的搜索算法有K2算法，爬山法、模拟退火算法、演化算法以及抽样算法。本文采用K2算法，该算法的基本思想是：从一个空网络开始，根据事先确定的节点次序，选择使后验结构概率最大的节点作为该节点的父节点，依次遍历完所有的节点，逐步为每一个变量添加最佳父节点。在结构学习中，结构学习方法、数据等因素使学习的结果具有较大的随机性，需要经过多次实验才可能得到满意的结果。为了提高效率，贝叶斯网络的结构学习不基于实际数据，而是根据专家意见或经验确定网络结构，这样必然受主观影响，同时模型不依赖数据，模型的可移植性差。因此，为了提高网络结构的可移植性和效率，本文采用相关分析和K2算法相结合的方法。具体过程为：先进行各因素问的相关性分析，将各变量之问的相关性按大小排序，去掉与待分析变量相关性较弱的变量；再利用K2算法进行网络结构学习，不断调整变量顺序，最终确定合理的网络结构。
2.3贝叶斯网络参数学习方法
贝叶斯网络参数学习是学习变量相对于其父节点集的概率依赖程度，进而获得局部的条件概率分布函数。贝叶斯网络参数学习的基本步骤是先选择网络参数θ的先验分布p（θ），再根据贝叶斯公式（式1）计算参数的后验分布，做出对未知参数的推断。
贝叶斯网络参数学习需要综合先验信息和样本信息，通常没有先验知识来确定先验分布，针对该问题Raiffa等学者提出了选取Dirichlet分布的先验分布方法。假定参数θ的先验分布p（θ/G）为Dirichlet分布。
2.4模型有效性验证
通过结构学习和参数学习建立了贝叶斯网络模型，为了验证模型的有效性，本文从模型结果与试验数据对比和模型预测命中率两方面验证所建立网络模型的有效性。模型预测命中率计算方法如下：
记第k条数据中发生第i种出行类型的预测概率为pik，dk=i；当pik是遍历i时的最大值时，即δk=i，认为此次命中，否则未命中。记sk=
3西安城市居民出行方式分析的贝叶斯网络建模
3.1建模数据
本研究的数据来源于陕西省科学基金资助课题“西安市城市居民出行方式选择模糊推理研究”。在工作日和周末分别针对西安市不同的人群进行调查，地址选择在城区及近郊内的停车厂、周边小区、公共车站、大型娱乐场所、高校周边。调查方式采用问卷调查和与出行者面对面询问的方式。调查内容主要包括出行目的、年龄、性别、学历、收入、心情、是否有私家车、支付方式、出行时间等，调查者并记录当天天气情况。共计1647个有效样本。为了满足建模要求，将属性变量编码为虚拟变量，将连续变量编码为离散变量，结合相关标准和建模经验，出行方式分析的各变量设置见表1。
3.2结构学习
本研究先利用相关分析法，找出各变量之间相关性较大者，然后运用基于K2算法的结构学习方法进行西安市城市居民出行方式分析的贝叶斯网络结构学习。
3.2.1相关分析
将出行方式和出行时段作为决策变量，研究各调查变量与这两个变量之间的关系。出行方式和出行时段与各变量之问的相关分析结果见表2。
根据相关性大小，筛选出出行目的、是否有私家车、出行天气、收入、支付方式、年龄、学历、出行心情、性别、出行时段、出行方式，共计11个变量进行结构学习。
3.2.2基于K2算法的结构学习
应用Matlab工具的Full-BNF工具箱采用K2算法，进行结构学习，经过多次的变量筛选和排序调整，最终获得包括8个节点和若干联系的贝叶斯网络结构，具体结构如图1所示。网络结构图中的8个节点代表8个变量，其中包括出行时段、出行方式2个需要分析的变量。节点之问的连线表示变量之间的相互影响关系。
图1中1为支付方式，2为是否有私家车，3为天气，4为年龄，5为出行目的，6为收入，7为出行时段，8为出行方式。
3.3参数学习和模型验证
应用贝叶斯方法和Matlab的Full-BNT工具箱对建立的如图1所示的贝叶斯网络进行参数学习，在学习中将各节点的先验分布取作Dirichlet分布。在各因素的影响下，西安城市居民出行方式和出行时段2个变量的参数学习结果如下：
3.3.1出行方式参数学习结果
从图1所示的贝叶斯网络结构图可知，出行方式的父节点是出行时段，出行时段决定出行方式，即出行时段是出行方式的直接影响因素。出行方式为1（乘小汽车）、出行方式2（乘公交车）、出行方式3（乘自行车）和出行方式4（步行）的概率见表3。表3同时也给出了居民出行方式的参数学习结果和测试数据的对比情况。
分析表3中的数据可知，西安城市居民选择公交车出行方式的最高，尤其是在早高峰和晚高峰时段选择公交车出行的最高。在早高峰和晚高峰时段居民选择自行车的出行的比例也较高。在中间时段，居民选择小汽车出行、自行车出行和步行出行的比例相当。
3.3.2出行时段参数学习
从图1所示的贝叶斯网络结构图中可知，出行时段的父节点是出行目的，居民的收入和出行当天的天气。因此，西安城市居民出行目的、居民收入情况和出行当天天气与出行时段的参数学习结果和与测试数据的对比见表4。
分析表4的数据可知，西安城市居民的刚性出行主要集中在早高峰和晚高峰时段。居民的弹性出行主要集中在中间时段和早高峰前和晚高峰后，而且晚高峰后的比例更大。收入情况对居民在早高峰和晚高峰时段的刚性出行的影响不明显，但对弹性出行的影响较大。天气情况对居民早高峰和晚高峰时段的出行影响不大，但对其他时段的出行影响较大。
3.3.3模型检验
以上建立了西安城市居民出行方式分析的贝叶斯网络，并对模型的参数学习结果进行验证和对比。以下对建立的模型进行检验，以证明本文所建立的模型的有效性。对西安城市居民出行时段和出行方式两个参量的预测结果的误差值和命中率见表5。
从表5可以看出，出行时段预测模型和出行方式预测模型的预测精度都较高，出行方式预测模型的预测精度比出行时段预测模型的预测精度稍高，出行时段预测模型预测精度稍低的原因会是出行时段早高峰和晚高峰时段的精确划分较困难，同时中间时段和早高峰和晚高峰的界限也较难划分。
4模型应用
利用所建立的贝叶斯网络结构模型，计算西安城市居民是否有私家车、居民性别、居民年龄和出行目的对出行方式和出行时段的影响情况，具体计算结果见表6-表9。
从表6的计算结果可以看出有私家车和无私家车的居民选择在早高峰和晚高峰出行的比例相当。有私家车的居民选择在其他时段出行的比例大于无私家车的居民。
在出行方式方面有私家车的居民主要选择自驾车出行，无私家车的居民主要选择乘公交车出行；无私家车的居民选择自行车和步行出行的比例相当；有私家车的居民选择乘公交车出行的比例也较大。
从以上分析可知公交车出行还是西安城市居民出行的主要方式。
从表7的计算结果可以看出男性和女性居民选择不同出行时段的比例相当，早高峰和晚高峰仍是西安城市居民的主要出行时段。
在出行方式选择方面，男、女居民的比例也相当，区别是男性居民选择小汽车和公交车出行的比例略大于女性居民；男性居民选择自行车出行的比例小于女性居民，选择步行的比例高于女性居民。
从表8的计算结果可以看出大于30岁和小于30岁的居民在早高峰和晚高峰出行的比例都较高，其他时段出行的比例相对较小；大于30岁的居民晚高峰出行比例高于早高峰，小于30岁的居民早高峰的出行比例高于晚高峰。
大于30岁的居民和小于30岁的居民选择公交车出行的比例相当且比其他出行方式高，这说明公交车是西安城市居民出行的主要方式。大于30岁的居民选择小汽车出行的比例高于小于30岁的居民。
可以得到，西安年轻居民主要选择公交车和自行车出行，中年以上居民主要选择公交车出行和步行。
从表9的计算结果可以看出居民刚性出行主要集中在早高峰和晚高峰，弹性出行主要集中在晚高峰和其他时段。西安城市居民刚性和弹性出行的方式主要是小汽车和公交车，但弹性出行选择小汽车的比例高于刚性出行。
5结束语
城市交通网络最佳路径分析 篇12
1 交通网络模型的建立
数据模型是指一组实体和实体之间的关系,这些实体和关系被用于创建真实现象的表示形式,而网络数据模型是真实世界中的网络系统(如交通网络、通信网络、地下市政管网等)的抽象表示[2,3,4]。网络数据模型的优劣直接关系到后续分析工作的成功与否,它是整个工作能否正常进行的关键。
在地理信息系统中,包含3种数据类型,即点、线和面。在交通网络构建中,其空间数据主要为点和线,表现在交通实体上分别对应的节点和路段称为结点和链[5],见表1。链是指网络中流动的管线,在交通网络模型中指路段;结点是网络中链的连接点,如车站、街道交叉口、港口等,其状态属性包括阻力和需求。结点又有以下几种常见类型:①障碍。禁止在网络链中流动的点,如交通路障。②拐角点。出现在网络链中所有的分割结点上状态属性的阻力,如拐弯的时间限制和交通规则限制(如不允许左转等)。③中心。它是接受或分配资源的位置,如商业中心、电站等,其状态属性包括资源总量、阻力限额等(如物流源、商业中心等)。④站点。在交通链中资源增减的点,如库房、汽车站点等[5]。在收集到交通路段和结点数据后,建立空间数据的属性结构,见表2。对空间数据和属性数据进行分析,在构建空间数据的拓扑关系基础之上建立交通网络数据模型,见图1。
2 交通网络拓扑分析
拓扑分析是对地理信息系统中地理要素之间空间位置关系的描述,而地理要素之间的空间位置关系可抽象为点、线(或弧)、面(多边形)互相之间的空间几何关系,包括点与点、点与线、点与面、线与线、线与面和面与面等6种关系[6,7]。拓扑分析的主要功能就是将这6种空间关系有机地整合起来,对空间实体如点、线、面之间的邻接、包含、覆盖、相离和相接等空间位置关系进行描述。创建拓扑关系可真实地表示地理要素,更好地描述现实世界的地理现象,拓扑关系能清楚地反映地理实体之间的逻辑结构关系,它比单纯的空间数据有更大的稳定性,不随地图投影的变化而变化[5]。在ArcGIS中进行空间数据的拓扑分析,必须注意参与拓扑创建的要素均要在同一数据集中,并且需要定义拓扑规则、拓扑等级和拓扑容限[8]。地理实体之间的主要拓扑关系见表3。拓扑分析在交通网络最佳路径分析中具有举足轻重的作用,是网络分析的基础,具有拓扑关系的矢量数据是网络分析必要的数据来源。因此,在进行网络分析之前,必须对交通矢量数据进行拓扑分析,在ArcGIS中的拓扑分析工具见图2。交通网络的拓扑分析主要是节点和路段间的关系构建,具体表现为节点与路段的相互关系和路段与路段间的关系,如节点必须在路段之上,路段与路段之间的相交处必须剪断以及节点间的匹配相连等。通过ArcGIS的拓扑分析工具(图2)可方便地实现,进而完成交通网络数据的拓扑构建。
3 交通网络最佳路径分析
路径分析是GIS 网络分析研究的热点,是GIS软件中的基本空间分析方法之一,也是交通地理信息系统的核心功能,通常可理解为求解最佳路径。在对交通网络进行路径分析时,按其网络路径中所赋予权重的不同,可分为距离最短路径问题、时间最短路径问题、油耗最小路径问题、费用最小路径问题、安全舒适性最优路径问题等[9]。一般而言,时间最短路径是大多数出行者都特别关注的问题,因此面向最短时间的最佳路径分析也就成为GIS着重研究的问题之一。目前最常用的基于交通网络模型的路径分析应用模型一般是将实际的路段抽象为网络中的一条边,以边的权重值来表示两点间的连通费用,可以为行车时间、速度、路段长度等,从而求出交通网络上某点到其它任一点的连通费用总和最小的路径作为最佳路径[4,9]。从某种意义上讲,求解最佳路径实际上就是求解有条件的、带权重的最短路径。
在众多的最短路径算法中,Dijkstra算法因其能适应网络拓扑的变化,加之性能稳定,因此在GIS最短路径分析中得到较为广泛的应用[10]。Dijkstra算法的基本思想就是以始发点X0为根节点,遍历所有距X0距离最短或时间最短的邻近节点,逐步遍历,逐步邻近,直至所有节点全部遍历一遍,直至目标点,这样每一个节点Xi距离X0均为距离最小或时间最少路径[11]。也就是寻找这样一个路径,使两点之间的距离最短或时间最少,即Dist=min{Dist(i,j)}。
描述该算法的实现过程为[10,11]:用带权的邻接矩阵Cost来表示带权的具有N个结点的有向图,Cost[i,j]表示弧
4 ArcGIS工具分析实例
以成都市市区街道略图为例,进行城市交通网络最佳路径分析研究。我们将成都市街道分为4个等级,首先为一环、二环和三环,在此路段上行车速度最快;其次为主干道,行车速度一般;第三为次干道,行车速度比主干道次之;最后为小道,行车速度最慢。根据这4种交通街道的等级,绘制成都市交通略图的专题图,并进行拓扑分析,为交通网络最佳路径分析做准备;然后,赋予不同的路段以不同的速度属性,并计算出在每一路段上行车的平均时间。数据准备好之后,便可以利用ArcGIS网络分析工具建立几何网络并进行最佳路径分析。如图3为A、B两点间不同类型的最佳路径分析结果。其中图3A表示距离最短的路径分析;图3B为用时最短路径分析;图3C为在某些路段上设置障碍从而得到带障碍的用时最短路径分析。
参考文献
[1]石琴,汪秀英,黄志鹏,等.城市交通网络总体建设水平综合评价方法[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2005,28(12)∶1496-1498.
[2]Goodchild M F.Geographic Information Systems and Disaggregate Transporta-tion Modeling[J].Geographical Systems,1998,5∶19-44.
[3]吴信才.地理信息系统原理与方法[M].北京:电子工业出版社,2002.
[4]隋东,任刚,邵进达.基于GIS的城市交通网络数据模型研究[J].公路交通科技,2006,23(9)∶94-97.
[5]汤国安,杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析试验教程[M].北京:科学出版社,2006.
[6]邬伦,刘瑜,张晶,等.地理信息系统原理、方法和应用[M].北京:科学出版社,2001.
[7]黄杏元,马劲松,汤勤,等.地理信息系统概论[M].北京:高等教育出版社,2002.
[8]ESRI.ArcGIS Desktop Help.
[9]武舫,王家耀,熊伟,等.基于公路普查数据面向最短时间的最优路径分析研究[J].河南理工大学学报,2006,25(3)∶218-221.
[10]古凌岚.GIS最短路径分析中的Dijkstra算法的优化[J].计算机与数学工程,2006,34(12)∶53-56.
[11]郭建科,张仁平,邹孙楷,等.Dijkstra改进算法及其在地理信息系统中的应用[J].计算机系统应用,2007,(1)∶59-62.