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 图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 图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。