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网络分析

具有适当属性的网络可以是各种各样的应用,包括最短路径分析、旅行推销员问题,车辆寻路问题、最近的设施、配置和定位-配置。

最短路径分析

最短路径分析是在网络中寻找节点间累积阻抗最小的路径。路径可由两个节点(起点和终点)连成,也可在两点间有一些特定的站点。


                      图 17.10

在道路网络上的城市之间的链路阻抗值。



                  表17.1   17.10的六个节点之间的阻抗矩阵


 

(1)

 
 

(2)

 
 

(3)

 
 

(4)

 
 

(5)

 
 

(6)

 
 

(1)

 
 

 
 

20

 
 

53

 
 

58

 
 

 
 

 
 

(2)

 
 

20

 
 

 
 

39

 
 

 
 

 
 

 
 

(3)

 
 

53

 
 

39

 
 

 
 

25

 
 

 
 

19

 
 

(4)

 
 

58

 
 

 
 

25

 
 

 
 

13

 
 

 
 

(5)

 
 

 
 

 
 

 
 

13

 
 

 
 

13

 
 

(6)

 
 

 
 

 
 

19

 
 

 
 

13

 
 

 

    


     表17.2   17.10中从节点1到所有其它节点的最短路径

                                               

 

From-node

 
 

To-node

 
 

Shortest  Path

 
 

Minimum  Cumulative impedance

 
 

1

 
 

2

 
 

p12

 
 

20

 
 

1

 
 

3

 
 

p13

 
 

53

 
 

1

 
 

4

 
 

p14

 
 

58

 
 

1

 
 

5

 
 

p14 + p45

 
 

71

 
 

1

 
 

6

 
 

p13 + p36

 
 

72

 

旅行推销员问题

旅行推销员问题是路径问题,规定推销员必须询问所选择的访问站,并且仅能访问一次,推销员可以从任一站点出发,但必须回到出发点。

车辆寻路问题

n对于一队车辆和顾客,车辆寻路问题的主要目标是规划车辆路径和访问顾客,使旅行总时间最小化。

n其它附加约束条件也可能存在,如:时间段、车辆容量和动态条件(如,交通拥挤)。

最近设施

最近设施是在网路中寻找到任何一点的最近的医院、消防站或自动取款机。


                        图 17.11

从一个街道地址到离它最近的消防站(图中以方形符号表示)的最短路径。

配 置

配置衡量公共设施的效率,如消防站、学校或者它们的服务空间。


                        图 17.12

两个消防站在2分钟反应时间内的服务范围。



                        图 17.13

两个消防站在5分钟反应时间内的服务范围。

定位-配置

定位-配置通过目标和约束集解决供需匹配问题。


                        图 17.14

两个实心方形代表现有消防站,3个空心方形代表备选,7个圆形代表养老院。基于最小阻抗模型和路网上4分钟阻抗,地图显示了现有2个消防站和养老院的匹配结果



                         图 17.15

基于最小模型阻抗和路网上4分钟阻抗,地图显示了3个消防站(2个现有,1个备选)与7个养老院的匹配结果


                        图17.16

基于阻抗模型和路网上的5分钟阻抗,地图显示了3个消防站(2个现有,1个备选)与7个养老院的匹配结果。