多类型公共交通数据采编工具研究

董晶

（辽宁省自然资源事务服务中心，辽宁沈阳 110032）

随着城市建设的发展，城市交通数据量也越来越大，其数据生产环节耗时耗力，任务繁重，尤其一、二线城市公交、地铁、轻轨等交通线路成百上千条，而每条交通线路又分为上行和下行线路，交通站点数据量更是达到数万量级。

OneMap扩展模块-公共交通换乘采编工具提供了公共交通换乘引擎所需数据的一体化生产方案，聚合了数据组织—数据生产—数据更新维护等功能，模块中的功能按钮大大简化了传统交通数据生产的工作量，同时配合公共交通换乘引擎性能优化，数据制作工具将公交数据相关信息以二进制流的方式进行存取以提高引擎的性能。

一、数据模型设计

OneMap扩展模块-公共交通换乘采编工具主要包含一键建库、数据拾取、站点提示、自动生成辅助路段、快速路段编码、线站关系导入、桌面端直接查询等功能。

针对公共交通换乘模块，对公共交通数据要素和表的格式、属性、字段类型等提出了具体要求。该模型所需的数据既包含公共交通站点、线路这两种几何数据，还包含线路站点间逻辑关系等属性数据。下面将给出其模型（数据类型采用ArcGIS的数据类型），具体可存 储 成 File Geodatabase、Personal GDB和SDE格式。

依照交通规则的不同，公共交通可分三种类型。

在城市中，可以将公共汽车、快速交通（BRT）轮渡、索道设置成一个换乘系统，默认为同一个交通规则，彼此之间默认可以换乘。常见的包括公共汽车城市轨道交通系统，亦称地下铁路或地铁、近郊铁路、轻轨、有轨电车、单轨铁路、磁浮铁路、索道、导向巴士等。

地下铁路、近郊铁路、轻轨、有轨电车、单轨铁路、磁浮铁路可视为同一个换乘系统，默认为同一个交通规则，可以独立进行查询。

其他换乘系统可以通过type字段进行自定义，如夜班车只在晚上运行，很少能再与其他的交通类型进行换乘，因此可以单独定义成一个换乘系统，视为一种交通规则。

二、数据生产流程

1.创建公共交通数据库

在开始编辑公共交通数据之前，需要创建一个存放所有要素类、属性表的数据集，该数据生产工具提供了便捷的数据模型初始化功能，一键生成换乘所需数据集（图1）。

单击初始化新建表结构，选择一个Geodatabase位置，并选择坐标系统，单击创建，再单击开始编辑即可进入数据生产。

2.站点及相关数据生产

（1)公共交通站点

通过Station图层建立，其数据生产有两种方法：第一种是数字化，即采用ArcMap中Editor工具进行数字化点的生产，针对Station图层，单击Edit Tool，按照实际位置绘制站点，同时在BusStop图层属性表中录入该站点的STATION_ID值和NAME属性，同时记录其站点类型；第二种是坐标导入数据，维护属性表。

（2）地铁出入口

通过EntranceExit图层建立地铁出入口，站点数字化同Station图层，记录其ID、NAME属性值。

（3）站点聚簇面

通过ClusterStation图层建立站点聚簇面（以下简称“聚簇面”），将对一定距离范围内的公交站点生成其外包多边形，站点间可通过步行自由到达。该外包多边形可以通过“缓冲区”工具生成，距离建议选择100米，或根据实际需要进行调整。需要注意的是，融合类型选择“All”，这样可以去除重叠部分的内容，然后通过“多部件至单部件”，将原多部分面分成单独面。

图1 公共交通数据生产流程

3.路段及相关数据生产

（1）TransportationLine图层

每两个相邻站点间画一条线段，存入TransportationLine图层。

需注意，若其余某条公共交通线路同样经过该相邻的两个站点，可直接跳过；若有某些线路某一路段在空间位置上一致，但是所经过的公共交通站点不完全相同，需保证所要求的每两个站点间有通路。

（2）辅助路段

辅助路段（RelationshipLine图层）分为三种：地铁站及出入口关系线（metroEntrance）、同等站点间步行路段（footpath）、地铁公交换乘出口（transferAdvice）。

辅助路段作为换乘分析结果展示路线的一部分，主要用于表示地铁站到地铁出入口之间的路段、地铁和公交相互换乘时的建议路线或者同等站点间步行的路段。使用这三种关系线来表达对象间的关系，用于步行换乘时的辅助提示。

点击批生成菜单下的“地铁站及出入口关系线”“同等站点间步行路段”“地铁公交换乘出口”（图2）。针对每一个站点聚簇面，分别按照就近的原则自动生成地铁出入口到地铁站之间的直线段，以展示地铁出入口与地铁站间的隶属关系；形成同等站点间步行路段数据，表示每两个站点可以通过步行到达并进行换乘；生成与其最邻近的地铁站出入口之间的直线段，形成地铁公交换乘的 路段数据，用于表示地铁站换乘到普通的公交站点的建议出口。

图2 三种辅助路段生成工具

将数据保存至RelationshipLine要 素类中，弹出“操作成功”。同时， 属性表中线段类型（TYPE）字段对 应的值将自动生成。

4.线站关系录入

（1）线路编辑

站点以及公共交通路段编辑完毕 后，可以通过线路编辑功能，开始编 辑线路、站点之间的关系，将站点与 对应的线路关联起来，相关信息将保 存至“公共交通线路表”中。

点击工具栏的“线路编辑”按 钮，弹出“编辑线路基本信息”对话 框，可以根据城市实际交通路线，点 击“新建”按钮，输入线路名称、票 价相关信息、选择线路类型，保存该 线路的基本信息。然后点击编辑。

（2）线路站点数据生产

通过“编辑线路基本信息”对话 框上的“编辑”按钮，开始线路站点 数据生产（图3）。

①站名录入。在“线路”框内选 择要编辑的公共交通线路名称，选择 “上行”或者“下行”，点击追加站 点按钮，进行逐站点输入。输入一个 站名之后，会在右面的编号栏相应显 示该名称对应的站点编号，点击“确 认”。如果输入站名后，未能出现编 号，则表示输入有误。依次添加站 点，点击“保存”，则数据记录被保 存到公共交通线路表中。同 时，该条线路名称、票价信息直接记录到公共交通线路表中。

遇到站点名称相同时，在编号框内出现该名称对应的所有站点编号，可单击其中任意一个编号，并在地图中查看其位置以便选择。

图3 线路站名、站点编辑界面

②鼠标拾取站点提示。站点录入可根据实际情况选择输入站名方式，也可选择鼠标拾取 的方式（图4）。单击工具条上中的 鼠标拾取按钮，可在几何数据中鼠标 单击或框选公共交通站点，并弹出 “线路站点提示”对话框，框内显示 该站点的名称，点击“继续”，该站 点被录入进来。接下来在“线路站点 提示”对话框中，将会显示与该站点 有路段连通的其他站点，然后再根据 线路的实际情况选择对应的站点，同 时在地图上也将高亮显示选择的站 点，确定站点后，可通过点击“继 续”选择相应站点，或单击“回退” 返回到上一次提示的站点信息。

③无线段、多线段。数据生产 时，线路站点关系表中“路段编号” 字段有可能出现空白或“多条路段” 字样，可进入“数据生产”中对应线 路查看并编辑。空白表示两个站点之 间没有连通的路段；多条路段表示两 个站点之间有多条路段通过，该情况可查看路段编号框内路段的所有编号，单击某一个编号，可在地图上高亮显示该路段，根据路线实际走向选择其中之一即可。

图4 鼠标拾取站点到线路

5.构建公共交通换乘数据集

完成所有公交线路后，单击 构建数据集按钮，将会生成要素类、表中为Blob类型字段的数据内容。构建数据集的目的相当于对数据进行预加工，将相应的数据信息存储到数据库中，在将数据发布服务之后，查询时能够达到运行效率更高的目的。

6.公共交通换乘分析

数据库中所有的数据完成生产后，还可通过公共交通数据生产工具栏提供的 “拾取起点”“拾取终点”按钮，选择起始点和目标点，点击 “换乘查询”按钮来对公共交通换乘进行查询、验证。

三、数据应用

1.导出PostGIS

数据库中所有的数据完成生产后，可以通过公共交通数据生产工具栏提供的“导出PostGIS”将数据导成PostGIS类型的数据库，为独立的公共交通换乘查询服务提供数据源。

2.服务发布

数据生产完毕后，将所有要素类放在同一个地图文档中保存为.mxd，通过ArcGis的ArcGIS Server组件发布为公共交通数据服务。

四、结束语

通过OneMap扩展模块-公共交通换乘采编工具大大简化了传统公共交通数据生产的工作量，实现了信息的系统化、规范化和自动化，这样不仅方便了公共交通信息的管理，还提高了数据的生产效率，同时将数据以二进制流的方式进行存取提高了公共交通换乘引擎的性能。