導(dǎo)語：如何才能寫好一篇導(dǎo)航系統(tǒng)理論與應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：組合導(dǎo)航系統(tǒng) DGPS/INS

中圖分類號：V249.32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（c）-0005-01

DGPS是一種高精度和高實時性的GPS實用模式。DGPS與INS相互組合，取長補短，可以顯著提高導(dǎo)航系統(tǒng)精度。組合系統(tǒng)的主要優(yōu)點是可以實現(xiàn)慣導(dǎo)系統(tǒng)的空中校準(zhǔn)和高度通道的穩(wěn)定，同時慣導(dǎo)系統(tǒng)的輔助可以提高GPS跟蹤衛(wèi)星的能力，從而提高接收機的動態(tài)特性和抗干擾性。

1 系統(tǒng)的總體框架

圖1系統(tǒng)工作原理：在飛行的過程中，利用GPS接收機的雙頻天線所測得的數(shù)據(jù)產(chǎn)生差分修正值，來減少DGPS接收機的誤差，提高定位精度。DGPS接收機將所測得定位數(shù)據(jù)進(jìn)行修正后，將飛機動態(tài)參數(shù)信息傳遞給導(dǎo)航處理機，同時慣導(dǎo)系統(tǒng)將陀螺儀和加速度計測量的數(shù)據(jù)傳輸給導(dǎo)航處理機進(jìn)行捷聯(lián)解算，并且和DGPS數(shù)據(jù)進(jìn)行信息融合，然后在顯示器顯示飛機的位置、速度、高度、姿態(tài)等導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

2 導(dǎo)航系統(tǒng)硬件設(shè)計

圖2整個導(dǎo)航信息處理板可劃分為五個部分：GPS導(dǎo)航模塊、慣性導(dǎo)航模塊、溫度補償模塊、數(shù)據(jù)融合與解算模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊。

2.1 GPS導(dǎo)航模塊

GPS模塊采用雙天線DGPS接收機，在飛機的機頭和機尾方向安裝兩個反饋天線，以差分測量的方式提高GPS定位精度，達(dá)到飛機導(dǎo)航定位的要求。本系統(tǒng)選取美國JAVAD公司生產(chǎn)的Duo-G2D接收機，它可以同時接入最多兩個天線，DGPS定位精度可達(dá)0.5m，數(shù)據(jù)更新率最大100 Hz。GPS接收機輸出的是RS232電平，所以經(jīng)過MAX232芯片處理后轉(zhuǎn)化為TTL電平，由FPGA采集完數(shù)據(jù)后輸送給DSP等待信息融合。

2.2 慣性導(dǎo)航模塊

慣性導(dǎo)航模塊主要是包括陀螺儀和加速度計兩部分。光纖陀螺儀輸出的數(shù)據(jù)已經(jīng)是數(shù)字式的，不存在模數(shù)轉(zhuǎn)換的問題；而加速度計需要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換來完成信號輸出。慣性器件的數(shù)據(jù)采集是通過FPGA完成，最后傳遞給DSP進(jìn)行捷聯(lián)解算。光纖陀螺儀選用中航捷銳光電技術(shù)有限公司的F120型閉環(huán)光纖陀螺，動態(tài)范圍±300 Deg./h，零偏穩(wěn)定性0.02 Deg./h，它適用于航空慣性導(dǎo)航、制導(dǎo)、地面定位定向等系統(tǒng)。加速度計選取北京星網(wǎng)宇達(dá)科技公司生產(chǎn)的XW-AS1910石英加速度計，電流標(biāo)定因數(shù)1.2±0.15 mA/g，量程±25 g，它具有量程大、精度高、抗過載性強、體積小、功耗低、價格廉等特點。

2.3 溫度補償模塊

由于光纖陀螺的測量精度隨著溫度的增加會有所降低，所以采取溫度補償?shù)姆绞綔p小熱噪聲的影響。系統(tǒng)安裝了四個溫度傳感器，其中三個裝在光纖環(huán)內(nèi)部，還有一個裝在陀螺的殼體外部，整個溫度的采集是通過FPGA芯片分時采集四路溫度數(shù)據(jù)，最后輸送給DSP處理。

2.4 數(shù)據(jù)融合與解算模塊

數(shù)據(jù)融合和解算是整個導(dǎo)航系統(tǒng)的核心，由于FPGA適合大量高速數(shù)據(jù)處理，所以DGPS和慣性導(dǎo)航的數(shù)據(jù)傳輸由FPGA芯片完成。FPGA芯片選取XILINX公司的SPANTAN3系列的XC3S400-4208，它有40萬個系統(tǒng)門，208個引腳，可以出色的完成數(shù)據(jù)采集的任務(wù)。DSP適合高速數(shù)據(jù)的融合和解算，所以系統(tǒng)的管理和控制工作主要由DSP來完成。本系統(tǒng)采用32位浮點型TMS320C6713芯片可以滿足系統(tǒng)對高速運算和數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍大的要求。該芯片可以同時執(zhí)行8條指令，最高時鐘頻率為300 MHz，適合于對運算能力和存儲量有高要求的應(yīng)用場合。

2.5 數(shù)據(jù)顯示模塊

它包括顯示器，主要作用是顯示導(dǎo)航信息。液晶顯示器選擇陜西華經(jīng)顯示技術(shù)有限公司的TDM-K500，該產(chǎn)品是一款專業(yè)用于軍用航空領(lǐng)域的高亮、寬溫全加固液晶顯示器。DGPS接收機和慣導(dǎo)系統(tǒng)經(jīng)過組合解算后的導(dǎo)航數(shù)據(jù)必須實時準(zhǔn)確地顯示在顯示器上，它是整個組合導(dǎo)航系統(tǒng)與外界聯(lián)系的界面。

3 軟件設(shè)計流程

首先慣導(dǎo)系統(tǒng)初始化對準(zhǔn)，精確地確定姿態(tài)矩陣。然后開始采集陀螺儀和加速度計數(shù)據(jù)，在采集光纖陀螺儀數(shù)據(jù)過程中實時監(jiān)控溫度，當(dāng)溫度過高時進(jìn)行溫度補償。采集完數(shù)據(jù)后執(zhí)行捷聯(lián)導(dǎo)航算法，解算出慣導(dǎo)系統(tǒng)測量的飛機運動參數(shù)，再與系統(tǒng)接收的DGPS數(shù)據(jù)融合，通過自適應(yīng)濾波算法，用DGPS誤差校正慣導(dǎo)系統(tǒng)的測量誤差，最后輸出高精度導(dǎo)航信息。

4 結(jié)論

該導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計完成后，通過仿真分析得出它能夠滿足機載導(dǎo)航要求，定位精度能夠達(dá)到1 m，并且具有精度高、實時性好、抗干擾的優(yōu)點。隨著北斗系統(tǒng)的發(fā)展，未來可以嵌入北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，其應(yīng)用前景非常廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1] 田波，王養(yǎng)柱，崔中興.無人機下滑著陸DGPS/INS導(dǎo)航及引導(dǎo)系統(tǒng)的仿真與試驗研究[J].飛機設(shè)計，2006（9）.

篇2

關(guān)鍵詞：無人駕駛汽車；可靠性；綜述；展望

引言

近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展給汽車制造工業(yè)帶來了革命性變化的機會。與此同時，汽車智能化技術(shù)正逐步得到廣泛應(yīng)用，這項技術(shù)簡化了汽車的駕駛操作并提高了行駛安全性。而其中最典型也是最熱門的未來應(yīng)用就是無人駕駛汽車[1]。

無人駕駛汽車，是可以通過計算機系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)而實現(xiàn)無人駕駛的新型智能化汽車[2]。無人駕駛汽車是人工智能技術(shù)、雷達(dá)、數(shù)學(xué)計算、監(jiān)控設(shè)備與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)協(xié)作實現(xiàn)的，它受計算機系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)無人駕駛。目前，無人駕駛技術(shù)還停留在研發(fā)和實驗中，尚未被批準(zhǔn)用作商業(yè)用途和用作私家車[3]。

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在意外事故中，以車禍占首位，占意外死亡總數(shù)的50%以上。僅以汽車交通事故為例，全世界因交通事故而死亡的人數(shù)已超過3000萬人，多于世界大戰(zhàn)死亡人數(shù)?；诟呖萍佳芯康臒o人駕駛汽車，無論在其安全性還是可靠性方面，都極具發(fā)展?jié)摿?。因此，無人駕駛汽車的研究與發(fā)展是降低車禍發(fā)生率、保障人民生命安全的重要任務(wù)[4]。

1 無人駕駛技術(shù)的研究成果

1.1 國外無人駕駛技術(shù)的研究成果

二十世紀(jì)五十年代起，英美等發(fā)達(dá)國家就開始涉及無人駕駛汽車領(lǐng)域的研究，并在某些方面取得了很大進(jìn)展。1950年，世界上第一臺自主導(dǎo)航汽車由貝瑞特電子公司在美國研制成功，實現(xiàn)了在設(shè)定路線上行駛。1987年，奔馳公司投資贊助了慕尼黑國防大學(xué)實驗室，獨立設(shè)計了VaMoRs智能車，車速最高達(dá)到96KM/h。1994年，歐洲研制的VaMP和VITA-2機器人車輛在巴黎進(jìn)行了測試，并在多車道高速公路上行駛了1000多公里，其中車速最高時達(dá)到130KM/h，并能自主完成跟蹤行駛[5]。2005年，在美國國防部主辦的無人車挑戰(zhàn)賽上，斯坦福大學(xué)的選手們改裝的大眾途銳多功能車經(jīng)過7個半小時的長途車程到達(dá)終點，完成了全程障礙賽[6]。2010年，Google設(shè)計制造的無人駕駛汽車進(jìn)行并通過了主要城市道路的駕駛測試，確定具有完備的感知能力和高水平的人工智能[7]。2014年，Code Conference 科技大會上，Google的新產(chǎn)品無人駕駛汽車亮相，和一般的汽車不同，Google 無人駕駛汽車沒有方向盤和剎車[8]。美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家和歐洲由于對無人駕駛技術(shù)的研究起步早，對無人駕駛技術(shù)的掌握和對無人駕駛汽車的研發(fā)與生產(chǎn)更成熟和可靠。

1.2 國內(nèi)無人駕駛技術(shù)的研究成果

國內(nèi)在此領(lǐng)域相對英美等國家起步較晚，目前仍處于初級階段，從二十世紀(jì)八十年代開始，以國防科技大學(xué)為主開始進(jìn)行此方面的研究。

2001年，在賀漢根教授帶領(lǐng)下，研制成功時速達(dá)76公里的無人車[9]。2002年，國防科技大學(xué)與發(fā)達(dá)國家聯(lián)合研制的汽車實現(xiàn)了在公路上的無人駕駛[10]。2005年，國防科技大學(xué)完成的一個重大項目中，實現(xiàn)了2000公里的無人駕駛[11]。2006年，在東北亞的貿(mào)易博覽會上，中國研發(fā)的無人駕駛汽車在不封路的情況下，以80公里每小時的速度自主行駛。2011年，國防科技大學(xué)成功研制了紅旗HQ3無人車，在長沙-武漢高速公路上完成了無人駕駛實驗，創(chuàng)造了在復(fù)雜交通環(huán)境下無人駕駛的新紀(jì)錄。2012年，軍事交通學(xué)院研制的無人駕駛智能汽車配備了全球定位系統(tǒng)、超聲波雷達(dá)傳感器等先進(jìn)技術(shù)儀器，以感知周圍環(huán)境，自動規(guī)劃行車路線[12]。2015年，長安汽車首輛無人駕駛樣車在重慶亮相，為國內(nèi)第二輛原型車。長安已經(jīng)完成了1級的智能駕駛技術(shù)應(yīng)用，如全速自適應(yīng)巡航、緊急剎車、車道保持等[13]。

我國無人駕駛汽車的蓬勃發(fā)展還需要長期堅持不懈的努力，面臨的困難還有很多，技術(shù)水平不足、關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口、政策法規(guī)不完善等問題較為突出。

2 無人駕駛汽車的可靠性分析

無人駕駛汽車的可靠性依賴其關(guān)鍵技術(shù)的可靠性。其關(guān)鍵技術(shù)有導(dǎo)航技術(shù)和智能控制技術(shù)。

1965年，傅京孫教授提出了將人工智能的啟發(fā)式推理規(guī)則在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中實踐，是我國最早提出的把人工智能和控制技術(shù)相結(jié)合[14]。1971年，他提出智能控制是自動控制與人工智能的二元交集論觀點。1977年，三元交集論被提出，即認(rèn)為智能控制是人工控制、自動控制和運籌學(xué)的交集。

1989年，我國依靠通信衛(wèi)星進(jìn)行了雙星定位演示驗證試驗，并肯定了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)技術(shù)體制的正確性和可行性。1994年，我國正式啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)建設(shè)。2004年，啟動導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)。2006年，張彥在汽車產(chǎn)品的可靠性工程中應(yīng)用了灰色系統(tǒng)理論，主要體現(xiàn)在可靠性設(shè)計、分配、預(yù)測、試驗和評價，為無人駕駛汽車可靠性研究開辟了更廣的研究方向[15]。2008年，萬正高憑借我國汽車行業(yè)整車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗的部分結(jié)果，建立了汽車可靠性的數(shù)據(jù)庫，并開發(fā)了可靠性數(shù)據(jù)分析處理軟件[16]。2009年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)成功發(fā)射了GEO衛(wèi)星，驗證了相關(guān)技術(shù)的正確性。2015年，主席參加“互聯(lián)網(wǎng)之光”博覽會時，參觀了百度的展臺，并聽取了關(guān)于無人駕駛汽車研發(fā)的報告。

隨著無人駕駛汽車行業(yè)的深入研究，提高無人駕駛汽車的可靠性就顯得十分緊迫，對其進(jìn)行可靠性試驗更顯得尤為重要和必要。

3 無人駕駛汽車面臨的問題及因素分析

雖然我國無人駕駛汽車發(fā)展迅速，但是分析無人駕駛汽車的發(fā)展現(xiàn)狀，仍發(fā)現(xiàn)了一些問題，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

3.1 技術(shù)不夠成熟，關(guān)鍵技術(shù)的可靠性需進(jìn)一步論證

雖然國內(nèi)外對無人駕駛汽車的研究與試驗都積累了一定的經(jīng)驗，但是考慮到其安全性和應(yīng)用，無人駕駛汽車的技術(shù)可靠性仍需進(jìn)一步論證，特別是關(guān)鍵技術(shù)。Google研制的無人駕駛汽車雖然通過了實際城市道路的行駛測試，但是其通行也只是限制在美國的某些州而不是全美國；我國國防科技大學(xué)研制的無人駕駛汽車完成了高速公路無人駕駛實驗，但這也是在特殊條件下進(jìn)行的測試，是仿真模擬[17]。因此，無人駕駛汽車技術(shù)的成熟還需進(jìn)一步論證，對無人駕駛汽車的試驗也應(yīng)多積累經(jīng)驗[18]。

3.2 成本太高，大批量生產(chǎn)困難

智能化的現(xiàn)代，人類生活方便快捷，生活質(zhì)量的提高伴隨著生活成本的提高，智能化的生活是由高科技的成本提供和支持的。越來越多的家庭擁有私家車，體現(xiàn)了傳統(tǒng)汽車制造業(yè)的繁榮和汽車價格的日趨降低。但是針對無人駕駛汽車這一全新的領(lǐng)域來說，高成本始終成為其不可避免的問題。雖然無人駕駛汽車可以降低事故率并帶給人們輕松的享受，但是低性價比則阻礙了其大批量生產(chǎn)和普及，因此，降低成本成為無人駕駛汽車普及的關(guān)鍵因素[19]。

3.3 對傳統(tǒng)汽車制造業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)沖擊大

隨著無人駕駛汽車的普及和汽車共享意識增強，傳統(tǒng)汽車銷售數(shù)量和售價將會出現(xiàn)一定幅度的下降。汽車行業(yè)秩序可能被打亂，傳統(tǒng)整車制造商的行業(yè)地位將受到新進(jìn)入者的巨大沖擊。隨著無人駕駛汽車交通事故率的降低，人們?yōu)槠嚰叭藛T投保的意識和心理會受到一定影響，因而保險行業(yè)特別是車險的銷售會受到一定沖擊。

3.4 交通法規(guī)制定困難及人倫困境

無人駕駛汽車作為一種新型智能化產(chǎn)品，必然會給人類生活帶來新的改變，而已有的交通法規(guī)也將不適用于無人駕駛汽車的上路行駛，因此交通法規(guī)的修改甚至是重新制定將是一件重要的、困難的工作。當(dāng)無人駕駛汽車與傳統(tǒng)汽車發(fā)生交通事故時，責(zé)任和賠償?shù)纫幌盗惺聞?wù)的處理勢必會觸及人倫道德的方面，而現(xiàn)有處理事故人員的素質(zhì)及主觀因素也使這些問題的解決更為棘手。

4 無人駕駛汽車的展望

本文總結(jié)了無人駕駛汽車的國內(nèi)外研究狀況，對其技術(shù)可靠性做出了論述，發(fā)現(xiàn)了國內(nèi)外無人駕駛汽車出現(xiàn)的共同問題。雖然對無人駕駛汽車的研究從上個世紀(jì)就已經(jīng)開始，期間也突破了很多技術(shù)難題并取得了一定成果，但距無人駕駛汽車真正走進(jìn)人類生活還需要很長的研究與試驗過程。從當(dāng)今來看無人駕駛汽車，其研究、發(fā)展和普及存在著很多尖銳的問題。

今后可從以下幾個方面對無人駕駛汽車進(jìn)行研究或開展工作。（1）對無人駕駛汽車的可靠性及安全性繼續(xù)進(jìn)行研究和試驗。（2）對無人駕駛汽車的制造成本進(jìn)行突破并向批量生產(chǎn)過渡。（3）對傳統(tǒng)汽車制造業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級并帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。（4）根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)行交通法規(guī)的修改制定并大力宣傳無人駕駛汽車。（5）大力發(fā)展無人駕駛汽車在服務(wù)業(yè)、工業(yè)和私人方面的應(yīng)用，擴大其消費市場。

參考文獻(xiàn)

[1]喬維高，徐學(xué)進(jìn).無人駕駛汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及方向[J].上海汽車，2007，07：40-43.

[2]楊帆.無人駕駛汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和展望[J].上海汽車，2014，03：35-40.

[3]端木慶玲，阮界望，馬鈞.無人駕駛汽車的先進(jìn)技術(shù)與發(fā)展[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2014，03：30-33.

[4]潘建亮.無人駕駛汽車社會效益與影響分析[J].汽車工業(yè)研究，2014，05：22-24.

[5]Drew Bellamy， Luka Pravica. Assessing the impact of driverless haul trucks in Australian surface mining [J]. Resources Policy， 2011， 36（2）：149-158.

[6]黃柏雪.無人駕駛汽車在中國[N].計算機世界，2013-10-28026.

[7]Clifford Winston， Fred Mannering. Implementing Technology to Improve Public Highway Performance： A Leapfrog Technology from the Private Sector Is Going To Be Necessary [J]. Economics of Transportation， 2014， 3（2）： 158-165.

[8]閆民.無人駕駛汽車的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].汽車維修，2003，02：9-10.

[9]我國無人駕駛汽車成功挑戰(zhàn)高速公路[J].創(chuàng)新時代，2012（12）：14.

[10]林一平.不斷創(chuàng)新發(fā)展的現(xiàn)代無人駕駛汽車[J].專用汽車，2003，0

1：12-14+18.

[11]張賢啟，余有晟，劉俊才.無人駕駛汽車的發(fā)展及可行性[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，04：50.

[12]馮學(xué)強，張良旭，劉志宗.無人駕駛汽車的發(fā)展綜述[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，05：51.

[13]趙陽.無人駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)[J].中國科技博覽，2011（26）：272.

[14]喬喻.無人駕駛汽車開啟“智能交通”新時代[J].第二課堂（B），2014，11：4-9.

[15]張彥.基于灰色理論的汽車產(chǎn)品可靠性工程研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2006.

[16]萬正高.國產(chǎn)電動汽車的可靠性評估與故障規(guī)律研究[D].武漢理工大學(xué)，2008.

[17]李晶.谷歌無人駕駛汽車：從改造到自造[N].北京科技報，2014-06-09034.

[18]黃武陵.無人駕駛汽車能否讓城市通暢[N].光明日報，2012-06-12012.

篇3

【摘 要 題】信息化與網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)

【關(guān) 鍵 詞】內(nèi)容分析法/學(xué)科信息門戶/信息選擇/信息組織/信息導(dǎo)航/信息服務(wù)

【正 文】

1　內(nèi)容分析法概況

1.1　發(fā)展歷史

內(nèi)容分析法(Content Analysis)是發(fā)源于新聞傳播領(lǐng)域的一種方法，通過對傳播內(nèi)容進(jìn)行客觀、系統(tǒng)和定性與定量相結(jié)合的分析，有效描述傳播內(nèi)容特征和檢驗傳播研究假設(shè)。其發(fā)展最早可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時美國著名傳播學(xué)家哈羅德·拉斯韋爾等人在美國國會圖書館組織了一項名為“戰(zhàn)時通訊研究”的工作，以德國公開出版的報紙為研究對象，通過內(nèi)容分析法獲取重要的軍政機密情報，取得重大成就。這項工作不僅顯現(xiàn)出內(nèi)容分析法的強大作用，而且總結(jié)出了一套內(nèi)容分析法的工作模式，戰(zhàn)后，內(nèi)容分析法在傳播領(lǐng)域得到更多研究，20世紀(jì)50年代，美國學(xué)者貝雷爾森(Bernard Berelson)發(fā)表著作《內(nèi)容分析：傳播研究的一種工具》，奠定了內(nèi)容分析法的地位，其對內(nèi)容分析法的定義也被廣泛引用。目前，內(nèi)容分析法已經(jīng)被廣泛運用到新聞傳播、圖書情報、政治軍事決策、社會學(xué)和心理學(xué)等社會科學(xué)研究的各個領(lǐng)域。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，它開始成為網(wǎng)絡(luò)信息組織、描述和利用的重要方法和研究熱點。

1.2　定義

按照貝雷爾森的經(jīng)典定義，內(nèi)容分析法是一種對具有明確特定的傳播內(nèi)容進(jìn)行的客觀、系統(tǒng)和定量描述的研究技術(shù)[1]。在運用到圖書情報領(lǐng)域時，內(nèi)容分析法依然遵循客觀、系統(tǒng)和定量原則，通過對各種類型文獻(xiàn)信息的數(shù)據(jù)計量、比較、分析和推理，描述學(xué)科發(fā)展特點和趨勢、發(fā)現(xiàn)學(xué)科空白實現(xiàn)學(xué)術(shù)創(chuàng)新、實現(xiàn)信息的有效組織和利用以及分析用戶需求提供個性化服務(wù)。按照使用的方法模式不同，內(nèi)容分析法可以分為：(1)解讀式內(nèi)容分析法，通過精讀、理解并闡釋文本內(nèi)容來傳達(dá)作者的意圖；(2)實驗室式內(nèi)容分析法，主要是定量和定性內(nèi)容分析相結(jié)合；(3)計算機輔助內(nèi)容分析法，運用計算機來輔助數(shù)據(jù)搜集、編輯、整序和分析[2]。

1.3　特點

內(nèi)容分析法的特點主要體現(xiàn)在四個方面：(1)定性、定量相結(jié)合。內(nèi)容分析法首先要提出研究意圖和假設(shè)，對分析單元和程序進(jìn)行質(zhì)的規(guī)定。以定性為基礎(chǔ)，再采用統(tǒng)計、計量等定量方法和數(shù)字、圖表等描述方法對信息內(nèi)容進(jìn)行揭示，最終還將回歸到內(nèi)容的解釋和深化的定性層面。(2)客觀性。內(nèi)容分析法得以實現(xiàn)的前提在于文獻(xiàn)的內(nèi)容特征可以通過符號群（包括語詞、圖像、音頻、視頻和多媒體元素等，其中語詞是最常用的符號群）來體現(xiàn)，而且同一符號群在同一文獻(xiàn)中具有相同的意義[3]。人們是通過對符號群出現(xiàn)的頻次、位置等外在客觀信息的計量來了解文獻(xiàn)的信息內(nèi)容特征的，這就保證了內(nèi)容分析的客觀性，它不會因為實施者的不同而出現(xiàn)巨大差異。(3)系統(tǒng)性。這主要體現(xiàn)在樣本選擇和分析框架建構(gòu)上。內(nèi)容分析法一般是對一段時間的（通常是5年-10年）、連續(xù)穩(wěn)定的、內(nèi)容體例基本一致的大量文獻(xiàn)信息進(jìn)行分析，從時間跨度、數(shù)量要求、穩(wěn)定程度等多方面對研究樣本進(jìn)行了限定。在分析單元和框架體系上要求盡可能全面反映樣本的所有信息特征，具有互斥、完備、可信的特征。(4)統(tǒng)一性。內(nèi)容分析強調(diào)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，選擇樣本上必須按照統(tǒng)一的程序，保證每個項目接受分析的機會相同，而且所有的研究內(nèi)容應(yīng)以完全相同的方法進(jìn)行處理，編碼和分析過程必須一致，保證長時期分析效果的一致性。

2　學(xué)科信息門戶概況

2.1　定義

學(xué)科信息門戶（Subject Based Information Gateways，簡稱SBIGs）是用戶訪問某學(xué)科資源與服務(wù)的一個單一入口或通道。它是一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，用以完成本學(xué)科網(wǎng)絡(luò)資源內(nèi)容的高度組織集成和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的聚集，并將這些資源與應(yīng)用集成在一個可定制個性化的界面中來滿足每個最終用戶的需要。它還提供一個統(tǒng)一協(xié)作的學(xué)術(shù)交流環(huán)境。從用戶角度來看，它是某學(xué)科用戶訪問該學(xué)科網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)的起始站點或稱入口[4]。目前，國外都開展了各種學(xué)科信息門戶項目，例如：歐洲的Desire項目、美國的Infomine項目、英國的RDN(Resource Discover Network)項目、SOSIG(Social Science Information Gaterway)項目等等，國內(nèi)近年來開始發(fā)展的上海圖書館“數(shù)字圖書館”資源項目、中科院“國家科學(xué)數(shù)字圖書館(CSDL)”項目建立的數(shù)字圖書館中心門戶和生命科學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)物理、資源環(huán)境和圖書情報5個學(xué)科信息門戶、武漢理工大學(xué)圖書館建立的“材料復(fù)合新技術(shù)信息門戶”等。

2.2　特點

學(xué)科信息門戶主要針對特定學(xué)科領(lǐng)域，服務(wù)對象基本上是專業(yè)研究人員。這一主要特征決定了學(xué)科信息門戶建構(gòu)的要求：(1)專業(yè)化，在資源選擇上要選取學(xué)科研究中可靠的信息源，資源描述和組織上要依據(jù)專業(yè)詞表和分類法，對門戶要經(jīng)常更新和專業(yè)測評；(2)集成化，將專業(yè)領(lǐng)域里所需要的各種信息資源，包括網(wǎng)站、圖書情報系統(tǒng)、文摘索引、電子期刊、科技報告、學(xué)位與會議論文、研究機構(gòu)、學(xué)術(shù)團(tuán)體、教育機構(gòu)、學(xué)術(shù)會議、工具書、專業(yè)服務(wù)系統(tǒng)以及與學(xué)科科研緊密相關(guān)的其他資源系統(tǒng)集成到一個網(wǎng)絡(luò)平臺上提供服務(wù)；(3)知識化，信息資源強調(diào)專而精，根據(jù)對知識內(nèi)容及其關(guān)系來選擇、描述和組織資源與服務(wù)；(4)智能化，要能提供符合專業(yè)領(lǐng)域的檢索瀏覽方式及資源導(dǎo)航模式，并能在用戶使用過程中提供智能化的服務(wù)幫助[5]。

2.3　研究內(nèi)容

目前學(xué)科信息門戶研究也主要圍繞上述要求來開展，內(nèi)容有：(1)信息資源的選擇研究，包括對學(xué)科信息門戶需要涵蓋的資源廣度和深度進(jìn)行界定，制定選取標(biāo)準(zhǔn)、流程規(guī)范和搜尋控制策略；(2)信息資源的組織研究，包括資源的整合策略、資源的描述方式和深度、資源的組織方式、知識挖掘；(3)信息服務(wù)研究，包括異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一平臺檢索研究、信息導(dǎo)航研究和個性化推送服務(wù)；(4)技術(shù)研究，對建構(gòu)學(xué)科信息門戶的各種智能技術(shù)研究。

3　內(nèi)容分析法在學(xué)科信息門戶構(gòu)建中的應(yīng)用

3.1　應(yīng)用的必要性和可行性

(1)必要性。學(xué)科信息門戶是一種在網(wǎng)上獲取高質(zhì)量信息資源的重要工具，面向?qū)I(yè)研究人員，因此在信息資源選擇、組織和服務(wù)上都要求具有較高的專業(yè)水平，在內(nèi)容選擇上不僅強調(diào)完備性，而且更強調(diào)一定的指導(dǎo)性，要能夠反映學(xué)科熱點和前沿，在信息服務(wù)上，要能夠針對個人研究情況的轉(zhuǎn)移提供個性化的服務(wù)。當(dāng)前出現(xiàn)的各種資源選擇和評價標(biāo)準(zhǔn)還主要停留在定性描述上，雖然具有一定的指導(dǎo)性，但因為缺少量的規(guī)定而在實際操作中難以避免人為差異，而且定性描述難以準(zhǔn)確反映學(xué)科研究的中心內(nèi)容，內(nèi)容分析法結(jié)合定性與定量描述，能夠科學(xué)地反映學(xué)科核心資源、基本資源和邊緣資源，還能夠分析出研究的熱點和重點所在，保證資源組織內(nèi)容全面、重心突出。在服務(wù)方面尤其是個性化服務(wù)方面，目前的發(fā)展還遠(yuǎn)未完善：信息導(dǎo)航還主要依據(jù)專家意見，不夠客觀；推送服務(wù)主要是依據(jù)用戶提供的要求來進(jìn)行自動檢索和發(fā)送，用戶潛在的信息需求無法滿足，也無法跟上用戶的動態(tài)研究狀況。內(nèi)容分析法的優(yōu)勢就是從公開資料中提取秘密信息，信息服務(wù)人員可以通過對用戶使用習(xí)慣、查詢內(nèi)容等的深度分析，了解用戶的使用偏好、研究內(nèi)容，從而提供針對性的指導(dǎo)、資料推送等個性化的服務(wù)。

(2)可行性。首先，內(nèi)容分析法與學(xué)科信息門戶具有某些相同或相近的特征和要求。學(xué)科信息門戶要求信息資源具有連續(xù)性、穩(wěn)定性和系統(tǒng)性，在選擇范圍和質(zhì)量以及組織方面要求統(tǒng)一性和標(biāo)準(zhǔn)化，在信息服務(wù)方面也特別強調(diào)內(nèi)容挖掘和知識內(nèi)涵。而連續(xù)性、系統(tǒng)性、標(biāo)準(zhǔn)化也正是內(nèi)容分析法的實施要求，并且內(nèi)容分析法就是要從數(shù)據(jù)的分析中提煉內(nèi)容主題，能夠滿足學(xué)科信息門戶建設(shè)的知識要求，還能夠彌補現(xiàn)存資源標(biāo)準(zhǔn)定性多、定量少的缺點，使學(xué)科門戶資源提供更加科學(xué)合理。其次，目前已經(jīng)有部分研究者將內(nèi)容分析與信息建設(shè)和服務(wù)結(jié)合分析，取得了一定成果，這些可以作為內(nèi)容分析法運用于學(xué)科信息門戶的基礎(chǔ)。如李敏等人研究了基于內(nèi)容分析的信息導(dǎo)航建設(shè)框架和技術(shù)[6]，朱少強等研究了內(nèi)容分析運用于文獻(xiàn)群隱含信息的挖掘的理論和方法[7]，畢達(dá)天研究了內(nèi)容分析法在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信息分析中的應(yīng)用[8]，繆其浩利用內(nèi)容分析考察了國際圖書館學(xué)術(shù)前沿及其發(fā)展[9]，張蕊、王曰芬等人研究了計算機輔助內(nèi)容分析軟件[10-11]等。這些研究表明內(nèi)容分析法能夠運用于學(xué)科信息門戶的信息選擇、導(dǎo)航和知識挖掘，并且具有實際的可操作性。

3.2　具體應(yīng)用內(nèi)容

(1)信息資源選擇。嚴(yán)格的資源選擇是學(xué)科信息門戶專業(yè)性、知識性的重要保障，目前國內(nèi)外對資源選擇都制訂了各種標(biāo)準(zhǔn)，例如SOSIG從內(nèi)容、形式和選擇過程確定篩選標(biāo)準(zhǔn)，包括有效性、權(quán)威性、準(zhǔn)確性、全面性、唯一性、有組織和時效性[12]。但這些標(biāo)準(zhǔn)還局限在質(zhì)的規(guī)定上，結(jié)合內(nèi)容分析法可以達(dá)到量的限定。在進(jìn)行全方位信息選擇之前可以先選取消范圍的文獻(xiàn)資源進(jìn)行內(nèi)容分析，從而制訂可量化的信息選擇標(biāo)準(zhǔn)。僅以確定信息選擇的相關(guān)性標(biāo)準(zhǔn)為例，首先，選取某些體系完備、發(fā)展穩(wěn)定、信息含量大的主要信息源，對其中的文章或網(wǎng)頁里出現(xiàn)的專業(yè)詞匯進(jìn)行切分和索引，并依據(jù)專業(yè)詞表進(jìn)行規(guī)范和合并，然后對索引詞匯進(jìn)行詞頻統(tǒng)計、語義分析和特征提取，從而確定學(xué)科研究的核心詞匯、基本詞匯和邊緣詞匯。反過來，這三種類型詞匯在各個信息源中出現(xiàn)的頻次可用于確定某一資源與門戶建設(shè)目的的相關(guān)性。按照樣本結(jié)果，可以訂立便于計量和操作和全面資源搜尋標(biāo)準(zhǔn)和策略。

(2)信息資源描述和組織。

內(nèi)容分析法在信息描述方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：第一，內(nèi)容分析與數(shù)據(jù)挖掘、語義結(jié)構(gòu)和知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)相結(jié)合，能夠從大量不完全的、模糊的外顯信息中發(fā)掘其隱含的有用知識信息，這種隱含信息可能信息創(chuàng)造者自身也未意識到，這就使信息描述更加完備、深入。第二，內(nèi)容分析法在創(chuàng)建分析類目時，要將意義相同、相近和相關(guān)的分析單元進(jìn)行歸類整合，因而分析類目可用于描述資源之間的參照關(guān)系，并建立符合網(wǎng)絡(luò)資源特點的動態(tài)詞表。

目前主流的資源組織方式是分類瀏覽和主題檢索，這兩種方式的缺點在于作為受控語言，需要依據(jù)分類法或主題詞表，而分類法和主題詞表更新往往滯后于動態(tài)的學(xué)科發(fā)展形勢。如前所述，運用內(nèi)容分析法能夠反映學(xué)科的核心詞匯、基本詞匯和邊緣詞匯，體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展的熱點和重點，再通過分析單元的歸類整合，可以形成學(xué)科研究詞庫。而且詞庫產(chǎn)生的分析結(jié)果能進(jìn)行迅速、有效的更新，更新一次內(nèi)容分析只需下載最近一段時間內(nèi)的信息文本并用原來開發(fā)的編碼程序執(zhí)行分析，研究趨勢、重點分析可以每年、每季甚至每周更新，即使發(fā)生突況，也能及時反映。每當(dāng)加入一個新問題，內(nèi)容分析也能延伸到之前研究開展的時期再次分析，不受時間限制[13]?？梢?，采用內(nèi)容分析能夠提供一種更加適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和學(xué)術(shù)研究特點的、半受控的知識元組織方式。

(3)信息服務(wù)。信息服務(wù)是學(xué)科信息門戶價值實現(xiàn)的關(guān)鍵所在，是資源創(chuàng)建者和使用者之間溝通的重要環(huán)節(jié)，主要包括信息導(dǎo)航服務(wù)、檢索服務(wù)和用戶個性化服務(wù)等層面，運用內(nèi)容分析法能夠提高這三個層面服務(wù)的質(zhì)量。

信息導(dǎo)航可以幫助用戶迅速、準(zhǔn)確地定位到所需信息，但目前的導(dǎo)航系統(tǒng)還多是基于語詞的靜態(tài)物理鏈接，要達(dá)到用戶滿意就必須在用戶導(dǎo)航路徑的選擇上給予內(nèi)容提示與知識指導(dǎo)。通過信息的內(nèi)容分析，抽取信息資源的核心領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的含量、質(zhì)量及相似度，從而實現(xiàn)資源的動態(tài)聚類，根據(jù)查詢目的不同從多角度切入導(dǎo)航路徑，并且不斷轉(zhuǎn)入相關(guān)導(dǎo)航節(jié)點，優(yōu)化導(dǎo)航過程[14]。在日常維護(hù)中，通過對用戶查找和點擊情況的內(nèi)容分析加以不斷調(diào)整導(dǎo)航項目和設(shè)計，滿足用戶要求。信息導(dǎo)航除了門戶內(nèi)信息的快速定位，還包括外部相關(guān)網(wǎng)站的合理鏈接。選擇獨立網(wǎng)站作為分析單元，對其規(guī)模、內(nèi)容、訪問人數(shù)、學(xué)科信息內(nèi)容的和用戶使用評價情況做內(nèi)容分析，確立關(guān)聯(lián)程度、內(nèi)容質(zhì)量和使用頻率較高的網(wǎng)站進(jìn)行外部鏈接導(dǎo)航。

由于內(nèi)容分析提供了信息的半受控的知識元組織方式，相應(yīng)地，這種知識元索引庫可以作為知識元檢索方式的基礎(chǔ)。運用一定的智能技術(shù)，在信息選擇和組織過程中構(gòu)建索引數(shù)據(jù)庫，庫中的內(nèi)容都是專業(yè)領(lǐng)域的知識單元，是最小的知識組分。當(dāng)用戶查找某個關(guān)鍵詞時，通過知識組分的邏輯組配合運算，包含該關(guān)鍵詞的信息源將被作為知識元索引結(jié)果被檢索出來提供給用戶。還可將用戶的檢索要求和對檢索結(jié)果的選擇情況進(jìn)行分析和積累，作為備用索引庫，不斷完善學(xué)科信息門戶檢索的專業(yè)化和知識化。

個性化信息服務(wù)離不開對用戶個人使用情況的跟蹤分析，內(nèi)容分析法的應(yīng)用主要是對網(wǎng)絡(luò)使用記錄的挖掘。顯在的用戶信息包括用戶注冊信息、發(fā)表評論等，隱性的用戶信息要通過Web服務(wù)器日志、Cookie記錄、動態(tài)跟蹤軟件、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查等方式來獲取[15]。分析顯在和隱含的用戶信息，可以提取有關(guān)的用戶行為特征，對用戶的資源使用行為、頻度、關(guān)注內(nèi)容、使用偏好進(jìn)行了解，總結(jié)其信息利用特點和規(guī)律，從而提供個別化的使用幫助和個性化的推送服務(wù)。

3.3　實施步驟

內(nèi)容分析法一般可以分為以下幾個獨立的階段執(zhí)行：

(1)提出研究問題，確定研究范圍。在研究開始階段就要明確表述研究目的，提出研究假設(shè)，并且依據(jù)研究主題劃定研究范圍，詳細(xì)說明所分析內(nèi)容的界限以便給出可操作的主題領(lǐng)域和時間段。

(2)抽取樣本。樣本選擇的標(biāo)準(zhǔn)是符合研究目的、信息含量大、具有連續(xù)性、內(nèi)容體例基本一致，簡言之就是能從樣本的性質(zhì)中推斷與總體性質(zhì)有關(guān)的結(jié)論[16]。

(3)選擇分析單元。即尋找內(nèi)容分析所需考察的各項因素，這些因素要符合研究目的，且便于抽取操作。分析單元可以是數(shù)據(jù)庫或網(wǎng)頁中的特定語詞、符號、主題、人物或者句子、段落乃至全文或網(wǎng)站，也可以是聲音、視頻信息或用戶行為。

(4)建立類目體系。即確定分析單元的類目歸屬，有效的類目體系應(yīng)保證所有的分析單元具有唯一的分類指歸，各個類目界限明晰，并且分類標(biāo)準(zhǔn)一致，不同的編碼者對分析單元的歸屬意見相同。

(5)內(nèi)容編碼和計量。將分析單元分配到類目系統(tǒng)中并對各個類目出現(xiàn)頻次、空間數(shù)額等進(jìn)行計量，這個過程可以采用計算機和相關(guān)軟件來完成。

(6)解釋與檢驗。通過數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)行合理的分析與闡釋，并與研究假設(shè)相互印證，發(fā)現(xiàn)研究目的與結(jié)論之間的異同，得出對某一現(xiàn)象或理論的科學(xué)認(rèn)識。分析結(jié)果還要通過信度和效度的進(jìn)一步檢驗，信度包括對文獻(xiàn)編碼一致性、分類準(zhǔn)確性和方法穩(wěn)定性的檢驗，效度包括結(jié)論與事實的相符程度、理論研究結(jié)果的適用性檢驗[17]。

3.4　應(yīng)用內(nèi)容分析法的優(yōu)勢與不足

內(nèi)容分析法運用于學(xué)科信息門戶的優(yōu)勢是由它的性質(zhì)決定的。作為一種通過信息記錄的數(shù)量分析來間接研究資源和用戶行為的科學(xué)方法，內(nèi)容分析法具有客觀性，方法的運用者不與研究對象發(fā)生直接聯(lián)系，研究者的主觀態(tài)度和偏好不會對分析的數(shù)量結(jié)果造成影響，而且分析過程是按照規(guī)定的程序、方法和選擇評價規(guī)則來執(zhí)行，分析結(jié)果表現(xiàn)為一系列的量化數(shù)據(jù)，這些都保證了內(nèi)容分析的客觀性和統(tǒng)一性，使分析者能夠從模糊、虛假的顯在信息中抽取真實信息和有用知識，并能較深刻、精確地反映資源的知識含量和用戶的個性化需要。在一定程度上能夠彌補目前學(xué)科信息門戶信息資源選擇、描述、組織和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)定性化、主觀化（依據(jù)專家意見）帶來的不確定、易變的缺點。

內(nèi)容分析法應(yīng)用于學(xué)科信息門戶構(gòu)建也存在不足：一方面體現(xiàn)在內(nèi)容分析法系統(tǒng)性要求與網(wǎng)絡(luò)資源分散性特點的沖突。內(nèi)容分析法要求選取比較穩(wěn)定、連續(xù)、體例基本一致的大量信息作為樣本，而學(xué)科信息門戶作為對資源的二次整合，既包括數(shù)據(jù)庫等比較穩(wěn)定的資源，也包括互聯(lián)網(wǎng)上比較零散的、形式多樣的易逝信息，后者難以達(dá)到內(nèi)容分析的要求，但對于學(xué)科信息門戶資源建設(shè)又是十分必要的。同樣的問題還存在于對暫時的、分散的用戶使用情況的分析過程中，因而如何對這些即時性的、零碎的信息進(jìn)行可靠的內(nèi)容分析成為需要關(guān)注的問題。另一方面表現(xiàn)在內(nèi)容分析法評價判斷的不確定性。內(nèi)容分析法采用定性與定量相結(jié)合的方式，定量建立在定性基礎(chǔ)之上，這就使得任何信息在被統(tǒng)計分析處理之前，必定要劃分到一定的類目體系中，而任何類目體系都是高度人工選擇性的，不可避免的主觀判斷卻成為客觀定量分析的前提，這是內(nèi)容分析自身無法克服的矛盾。當(dāng)然，目前已有學(xué)者提出了一些解決方法，引入概率論、數(shù)理統(tǒng)計方法、模糊數(shù)學(xué)方法、灰色系統(tǒng)理論方法、貝葉斯定理來盡量減少內(nèi)容分析法的不確定性[18]，達(dá)到最大化的科學(xué)性。

4　結(jié)語

內(nèi)容分析法具有客觀性、系統(tǒng)性、統(tǒng)一性、定性與定量相結(jié)合等特點，在實際運作中具有靈活性、易操作性，這些特點使它能夠廣泛地運用到學(xué)科信息門戶資源建設(shè)和用戶服務(wù)領(lǐng)域中，為信息資源選擇、描述、組織和服務(wù)提供量化數(shù)據(jù)和規(guī)范基礎(chǔ)，優(yōu)化學(xué)科信息門戶資源和服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)然，內(nèi)容分析法也還存在不足，需要結(jié)合其它方法和深入發(fā)展來加以完善。

【參考文獻(xiàn)】

[1]　卜衛(wèi).試論內(nèi)容分析方法.國際新聞界，1997(4):55-68

[2]　邱均平等.關(guān)于內(nèi)容分析法的研究.見：邱均平主編.文獻(xiàn)計量與內(nèi)容分析——2004信息化與信息資源管理研討會論文選集.長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2005:55-64

[3]　葉鷹.文獻(xiàn)計量法和內(nèi)容分析法的理論基礎(chǔ)及軟件工具比較.見：邱均平主編.文獻(xiàn)計量與內(nèi)容分析——2004信息化與信息資源管理研討會論文選集.長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2005:33-37

[4]　孔敬，李廣建.學(xué)科信息門戶：概念、結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù).中國圖書館學(xué)報，2005(5):50-53，90

[5]　張曉林.分布式學(xué)科信息門戶中網(wǎng)絡(luò)信息資源導(dǎo)航系統(tǒng)的規(guī)范建設(shè).大學(xué)圖書館學(xué)報，2002(5):28-33，43

[6，14]　李敏等.基于內(nèi)容分析的網(wǎng)絡(luò)信息導(dǎo)航研究.情報科學(xué)，2005(6):928-931，954

[7]　朱少強，邱均平.文獻(xiàn)計量與內(nèi)容分析——文獻(xiàn)群中隱含信息的挖掘.見：邱均平主編.文獻(xiàn)計量與內(nèi)容分析——2004信息化與信息資源管理研討會論文選集.長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2005:77-84

[8，15]　畢達(dá)天.基于數(shù)字信息的內(nèi)容分析研究.現(xiàn)代情報，2005(7):62-67

[9]　繆其浩.觀察國際圖書館學(xué)術(shù)前沿及其發(fā)展：內(nèi)容分析.中國圖書館學(xué)報，2002(3):5-8

[10]　張蕊等.計算機輔助內(nèi)容分析軟件進(jìn)展研究.見：邱均平主編.文獻(xiàn)計量與內(nèi)容分析——2004信息化與信息資源管理研討會論文選集.長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2005:120-126

[11]　王曰芬等.文獻(xiàn)計量與內(nèi)容分析綜合應(yīng)用軟件的開發(fā)與實驗.見：邱均平主編。文獻(xiàn)計量與內(nèi)容分析——2004信息化與信息資源管理研討會論文選集.長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2005:44-54

[12]　常唯.學(xué)科信息門戶的資源選擇與組織.圖書館，2005(1):60-62，67

[13]　周黎明.基于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容分析法.見：邱均平主編.文獻(xiàn)計量與內(nèi)容分析——2004信息化與信息資源管理研討會論文選集.長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2005:107-114

篇4

關(guān)鍵詞網(wǎng)頁設(shè)計；UI界面設(shè)計；教學(xué)分析

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，社會上對網(wǎng)頁設(shè)計人才也有著越來越大的需求，因此在高校教育過程中加強網(wǎng)頁設(shè)計課程教學(xué)，對網(wǎng)頁設(shè)計專業(yè)人才進(jìn)行培養(yǎng)具有十分重要的作用及意義。就當(dāng)前網(wǎng)頁設(shè)計課程教學(xué)實際情況而言，UI界面設(shè)計教學(xué)已經(jīng)成為十分重要的一項內(nèi)容，可在很大程度上提高學(xué)生設(shè)計能力，促進(jìn)網(wǎng)頁設(shè)計教學(xué)進(jìn)一步發(fā)展。作為網(wǎng)頁設(shè)計課程教師，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識UI界面設(shè)計教學(xué)的重要性，并且要通過有效方法及策略加強UI界面設(shè)計教學(xué)，使其得到理想效果。

1網(wǎng)頁設(shè)計課程中UI界面設(shè)計教學(xué)的重要性分析

首先，UI設(shè)計教學(xué)使網(wǎng)頁設(shè)計實踐中視覺傳達(dá)設(shè)計理論的不適性得以有效解決。對于傳統(tǒng)視覺設(shè)計理論而言，其研究對象主要為靜止媒介中相關(guān)視覺現(xiàn)象及規(guī)律，其代表主要就是形式、色彩以及圖形與文字等一些基礎(chǔ)理論課程，其視覺對象大部分都屬于二維空間，其基礎(chǔ)為視覺感官刺激，是一種信息傳遞設(shè)計。相比于傳統(tǒng)視覺傳達(dá)設(shè)計而言，網(wǎng)頁設(shè)計的承載媒介與其存在本質(zhì)差異，與靜止媒介相比較而言，網(wǎng)絡(luò)媒介在形式上具備光影效果強化，同時還具備運動現(xiàn)象參與以及交互行為主導(dǎo)，在網(wǎng)頁設(shè)計過程中以靜止形態(tài)為基礎(chǔ)的版式和視覺流程原理兩者之間有嚴(yán)重不適情況出現(xiàn)，網(wǎng)頁設(shè)計涉及到聽覺、視覺及觸覺等多種感覺渠道，因此在網(wǎng)頁設(shè)計實踐過程中單獨利用傳統(tǒng)視覺設(shè)計理論很難對其進(jìn)行指導(dǎo)，而UI設(shè)計理念的應(yīng)用能夠使這一情況得以很好解決。其次，UI設(shè)計教學(xué)使網(wǎng)頁設(shè)計方法及設(shè)計效果具有更加明確的驗證方式。對于設(shè)計類課程而言，其核心內(nèi)容就是通過對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，使其對設(shè)計進(jìn)行思考及實踐，這樣才能夠使設(shè)計教育產(chǎn)生更加實際的價值。在UI設(shè)計理論體系中，其核心目標(biāo)為用戶，也就是對用戶進(jìn)行研究，從而對設(shè)計更好服務(wù)于用戶進(jìn)行研究，在學(xué)生將網(wǎng)站項目作為互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品實行設(shè)計訓(xùn)練情況下，課堂教學(xué)中的各個方面均將會更加明確，并且在實行設(shè)計實踐過程中，也就能夠在情感上對所選擇設(shè)計方法合理性更加容易理解。在UI設(shè)計過程中提出信息架構(gòu)有關(guān)理論，這一理論使網(wǎng)站信息結(jié)構(gòu)設(shè)計具有更加可靠方法，并且在設(shè)計網(wǎng)站導(dǎo)航系統(tǒng)、標(biāo)識系統(tǒng)以及檢索系統(tǒng)與組織系統(tǒng)過程中，可使設(shè)計人員責(zé)任及實施方法更加明晰。另外，在UI設(shè)計中引入用戶測試，在檢驗網(wǎng)頁設(shè)計方案使用方面具有更加系統(tǒng)的方法，根據(jù)具有較強代表性的客戶對方案的最終可行性設(shè)計進(jìn)行測試，也就是對其最終目標(biāo)進(jìn)行測試。第三，UI設(shè)計教學(xué)能夠使網(wǎng)頁設(shè)計課程更好應(yīng)用于網(wǎng)頁設(shè)計教學(xué)。對于UI設(shè)計理論教學(xué)而言，其對網(wǎng)頁技術(shù)課程和網(wǎng)頁技術(shù)課程兩者之間界定進(jìn)行明確，可使設(shè)計人員對設(shè)計更加專注地進(jìn)行思考及實踐，而不必對程序進(jìn)行考慮，同時隨著當(dāng)前網(wǎng)頁制作工具逐漸向集成化及人性化發(fā)展，在面對設(shè)計對象中，通過復(fù)雜功能可使設(shè)計過程更加簡單化。在課堂實際教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生對當(dāng)前網(wǎng)頁制作技術(shù)能夠達(dá)到的效果有所了解，并且要了解一些基礎(chǔ)操作代碼，這在實際教學(xué)過程中對不同層次學(xué)生分配不同任務(wù)十分有利，可使因材施教得以真正實現(xiàn)，并且對于課程中的主要任務(wù)，可將其定位于教學(xué)設(shè)計方法，可對設(shè)計任務(wù)的驅(qū)動性及設(shè)計實踐參與進(jìn)一步強調(diào)，可使學(xué)生了解設(shè)計并非僅僅為簡單制作。①②

2當(dāng)前網(wǎng)頁設(shè)計課程中UI設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀分析

就當(dāng)前實際情況而言，UI設(shè)計課程仍屬于前沿學(xué)科，由于當(dāng)前UI設(shè)計專業(yè)就業(yè)形勢比較良好，很多高校均開設(shè)UI設(shè)計專業(yè)課程，從而使UI設(shè)計課程教學(xué)得到良好發(fā)展。然而，當(dāng)前我國UI設(shè)計產(chǎn)業(yè)仍不夠完善，當(dāng)前很多人對UI設(shè)計認(rèn)識仍處于較淺層次，因而當(dāng)前高校內(nèi)UI設(shè)計教學(xué)仍缺乏完善系統(tǒng)，其具體體現(xiàn)主要表現(xiàn)在以下方面：第一，UI設(shè)計課程與網(wǎng)頁設(shè)計課程結(jié)合程度比較低。對于UI設(shè)計課程而言，其中包含很多網(wǎng)頁設(shè)計方面的相關(guān)知識點，然而很多高校在對UI設(shè)計課程進(jìn)行設(shè)計時與其它課程之間出現(xiàn)脫節(jié)情況，其所導(dǎo)致結(jié)果就是學(xué)生無法對該課程知識較好地進(jìn)行系統(tǒng)性學(xué)習(xí)。第二，UI設(shè)計課程設(shè)置缺乏實踐性。對于UI設(shè)計課程而言，其實踐性比較強，然而當(dāng)前很多院校在實際教學(xué)過程中往往存在定位不清楚情況，其所造成結(jié)果及時學(xué)生未能夠?qū)ο嚓P(guān)專業(yè)知識進(jìn)行較系統(tǒng)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致其在今后社會就業(yè)過程中缺乏應(yīng)有技能。第三，教師素質(zhì)比較低。在UI設(shè)計教學(xué)過程中，教師素質(zhì)會對其產(chǎn)生直接影響，然而在當(dāng)前高校UI設(shè)計教學(xué)過程中，很多教師都缺乏專業(yè)素質(zhì)，學(xué)歷比較低，并且實踐能力比較差，未能夠較好把握課程教學(xué)，導(dǎo)致實際教學(xué)效果不理想。②③

3網(wǎng)頁設(shè)計教學(xué)過程中UI設(shè)計教學(xué)的有效策略分析

3.1進(jìn)一步完善課程教學(xué)大綱

在當(dāng)前網(wǎng)頁設(shè)計教學(xué)過程中，UI設(shè)計課程教學(xué)已經(jīng)成為必須內(nèi)容，其與其它課程之間具有十分密切的聯(lián)系，所以在設(shè)置課程方面應(yīng)當(dāng)對課程教學(xué)大綱進(jìn)一步進(jìn)行完善。首先，應(yīng)當(dāng)對當(dāng)前教學(xué)目標(biāo)明確。對于UI界面設(shè)計課程教學(xué)目標(biāo)而言，一方面是要求學(xué)生將各種相關(guān)網(wǎng)頁設(shè)計實踐操作方法掌握，并且對各種網(wǎng)頁設(shè)計規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)熟知；另一方面而言，就是要使學(xué)生將網(wǎng)頁設(shè)計相關(guān)流程掌握，對于用戶設(shè)計理念應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確領(lǐng)悟，并且應(yīng)當(dāng)對相關(guān)流程熟知。其次，對課時行合理分配。由于UI設(shè)計課程內(nèi)容具有較強連貫性，該課程開始應(yīng)當(dāng)安排在二年級或者三年級開設(shè)，從而使學(xué)生能夠?qū)⒈匾A(chǔ)知識掌握，之所以對課時進(jìn)行這樣的設(shè)計，主要目的就是使學(xué)生先對相關(guān)系統(tǒng)理論知識進(jìn)行一年時間學(xué)習(xí)，使其能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論知識掌握，在此基礎(chǔ)上對該課程進(jìn)行深入進(jìn)一步學(xué)習(xí)。另外，還能夠為學(xué)生今后就業(yè)劃分提供能力進(jìn)行學(xué)習(xí)，可使學(xué)生依據(jù)今后就業(yè)崗位對相關(guān)學(xué)習(xí)能力進(jìn)行鍛煉。第三，對設(shè)置課程原則明確。在對課程進(jìn)行具體設(shè)置過程中，應(yīng)當(dāng)注意遵循相關(guān)原則，主要包括人性化原則、反饋原則以及靈活性原則，此外還包括安全性原則與易用性原則。

3.2明確培養(yǎng)人才方案

人才培養(yǎng)方案能夠?qū)虒W(xué)活動進(jìn)行指導(dǎo)，同時也是教學(xué)活動得以開展的依據(jù)，人才培養(yǎng)方案對具體教學(xué)內(nèi)容及具體課程設(shè)置結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)定，在制定人才培養(yǎng)方面為不斷進(jìn)行變化的，人才培養(yǎng)的制定應(yīng)當(dāng)以深入社會調(diào)研為基礎(chǔ)，同時應(yīng)當(dāng)與學(xué)生實際特點相結(jié)合。通過調(diào)查UI設(shè)計專業(yè)人員實際就業(yè)情況及社會對學(xué)生能力要求，其結(jié)果顯示當(dāng)前學(xué)生就業(yè)能力，尤其學(xué)生實踐能力仍有一定缺陷。因此，在當(dāng)前實際教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)對人才培養(yǎng)方案進(jìn)行積極探討，從而將明確人才培養(yǎng)方案制定出來，以便能夠?qū)θ瞬排囵B(yǎng)方向進(jìn)行合理定位。對于UI設(shè)計課程而言，其是以地區(qū)產(chǎn)業(yè)升級需求為基礎(chǔ)，為社會培養(yǎng)實用型高素質(zhì)人才的一門課程，所以其課程定位應(yīng)當(dāng)為確定一體化項目課程。所以，通過進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，所培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的技能主要包括以下方面：其一，應(yīng)當(dāng)具備牢固理論基礎(chǔ)。對于UI界面設(shè)計而言，其理論性比較強，若缺乏牢固理論基礎(chǔ)，則在今后結(jié)業(yè)過程中學(xué)生也就無法對相關(guān)知識點進(jìn)行熟練運用，所以學(xué)生對該課程進(jìn)行學(xué)習(xí)的前提就是應(yīng)當(dāng)將相關(guān)理論知識掌握。其二，應(yīng)當(dāng)具備較強的實踐操作能力。學(xué)生在畢業(yè)之后都是要直接進(jìn)入就業(yè)崗位的，所以學(xué)生必須要具備較強就業(yè)實踐能力。其三，應(yīng)當(dāng)具備較高綜合素質(zhì)。隨著當(dāng)前社會就業(yè)壓力越來越大，人才競爭也越來越激烈，學(xué)生為能夠使自身競爭力得以有效提高，必須要具備良好人文素質(zhì)及職業(yè)道德，同時還應(yīng)當(dāng)具備較高的思想政治素質(zhì)。

3.3積極創(chuàng)新課堂教學(xué)手段

首先，應(yīng)當(dāng)積極豐富課堂教學(xué)方法，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式會對學(xué)生學(xué)習(xí)熱情及創(chuàng)新思維產(chǎn)生抑制，所以，教師應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)單一教學(xué)方法。在實際教學(xué)過程中，教師可選擇多種方法相結(jié)合的教學(xué)方式，可使學(xué)生通過課堂融入社會，然后再回歸課堂，并且可在課堂對自身所設(shè)計優(yōu)秀作品進(jìn)行展示，使學(xué)生在多樣化訓(xùn)練過程中能夠積極參與。其次，在課堂教學(xué)過程中可引入設(shè)計競賽，從而使學(xué)生社會實踐能力得以增強。在提高學(xué)生實踐能力方面，設(shè)計競賽屬于十分重要的一種途徑，所以在UI設(shè)計教學(xué)過程中可適當(dāng)引入設(shè)計競賽內(nèi)容，從而使理論性及實踐性實現(xiàn)有效結(jié)合，進(jìn)而有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。第三，可開展作品展示，加強學(xué)生之間學(xué)習(xí)交流。在實際課堂教學(xué)過程中，教師可選擇課堂展覽方式，可邀請同一專業(yè)學(xué)生共同進(jìn)行欣賞，使學(xué)生能夠在參觀展覽過程中加強交流討論，從而使學(xué)生綜合素養(yǎng)能夠得以有效提高，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展。③④

4結(jié)語

在當(dāng)前多媒體網(wǎng)頁設(shè)計實際教學(xué)過程中，UI設(shè)計教學(xué)是十分重要的一項內(nèi)容，對網(wǎng)頁設(shè)計教學(xué)進(jìn)一步發(fā)展具有很大促進(jìn)作用。因此，在實際教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識UI設(shè)計教學(xué)重要性，并且應(yīng)用了解當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀，從而通過進(jìn)一步完善課程教學(xué)大綱，明確培養(yǎng)人才方案，積極創(chuàng)新課堂教學(xué)手段等方式加強UI設(shè)計教學(xué)，從而使實際教學(xué)效果得以提升。

注釋

①張軍.網(wǎng)頁設(shè)計課程中關(guān)于UI設(shè)計教學(xué)的探索體會[J].湖北美術(shù)學(xué)院學(xué)報,2009(4).

②張延玲,喻蕓.網(wǎng)頁設(shè)計課程中融入UI設(shè)計理念的教學(xué)探索[J].電腦知識與技術(shù),2015(34).

③熊科軍,黃琴,李平平.淺議網(wǎng)頁設(shè)計課程中UI設(shè)計教學(xué)的重要性[J].大眾文藝,2015(5).

篇5

Abstract： The traditional network model based on distance calculates the shortest path with the distance that the vehicle travels as the weights， and it can't meet the calculation based on time. In order to solve the design of the time road network model， we need to show the dynamic impedance coefficient in the computer in the shortest path based on distance. In the process of algorithm implementation， the problems of calling different resistance coefficients in different situation to select the most proper time-saving path in the corresponding cases shall be solved.

關(guān)鍵詞： 路網(wǎng)模型；Dijkstra算法；A*（A Star）算法

Key words： road-network model；Dijkstra algorithm；A*（A Star） algorithm

中圖分類號：TP301.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）01-0088-03

0 引言

最短路徑分析作為地理信息系統(tǒng)（GIS）的一個重要功能，在解決城市交通擁堵方面有重要作用。當(dāng)前GIS最短路徑的研究領(lǐng)域之中，大多是基于靜態(tài)情況，如Dijkstra算法的改進(jìn)和優(yōu)化，很少有關(guān)于時間最短路徑算法的實現(xiàn)和改進(jìn)。本文旨在研究現(xiàn)存算法的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)基于現(xiàn)存最短路徑算法在搜索時間最短路徑的程序的編譯和運行；同時將在汲取現(xiàn)存靜態(tài)最短路徑算法改進(jìn)思想的基礎(chǔ)上，提出一個算法的改進(jìn)優(yōu)化思想，并最終實現(xiàn)。

1 路網(wǎng)模型時間最短路徑算法的研究

研究時間最短路徑，需要首先解決時間路網(wǎng)模型的設(shè)計問題。路網(wǎng)模型[1]是研究最短路徑算法的基礎(chǔ)，最短路徑算法必須建立在一定的路網(wǎng)模型上才能實現(xiàn)。在距離最短路徑研究中，現(xiàn)實世界道路被抽象為路網(wǎng)模型的邊，路段的交叉口被抽象為節(jié)點，節(jié)點之間邊的長度即為從初始節(jié)點到終點節(jié)點的距離。在距離路網(wǎng)模型中，以車輛經(jīng)過的距離為權(quán)值即可計算距離的最短路徑。

在時間最短路徑研究中，我們所需要研究的是車輛經(jīng)過的時間長短，參考距離路網(wǎng)模型設(shè)計，即可以以車輛通過道路的時間作為網(wǎng)絡(luò)的邊，以道路交叉路口作為節(jié)點來設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，即可在原有基于距離的最短路徑算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行時間最短路徑算法的研究。

1.1 靜態(tài)情況下的阻抗系數(shù)

在不同道路情況下的阻抗系數(shù)是有區(qū)別的。車流量、道路擁擠狀況、道路自身情況等都會對影響道路通行時間，可以認(rèn)為一輛車通過某一路段的基本時間為道路的長度與道路最高限速的商。即按照下列公式表示：

基本通行時間=道路長度/道路最高限速

對于路網(wǎng)中的某條路段，時間不同時道路通行能力是不相同的，我們可以采用此時路段的實際流量與道路通行能力相除來表示不同時段下的道路擁擠程度。公式如下：

道路通行能力=道路實際車流量/道路通行能力

其中，我國常見路段的通行能力如下：

①雙向6車道：2400 單方向；②雙向4車道：1800 單方向；③雙向2車道：1200 單方向。

經(jīng)過一段時間路段的實際車流量觀測之后可以得到該路段不同時間段的平均車流量，進(jìn)而可以根據(jù)公式計計算該道路不同時段下的擁擠程度，以計算結(jié)果為阻抗系數(shù)進(jìn)行最短路徑的搜索。

此方法雖然不能反映道路情況的動態(tài)實時情況，但是一般來說，能夠反映不同時段道路情況的一般特征，可以根據(jù)計算所得系數(shù)優(yōu)先選擇道路，阻抗系數(shù)小的應(yīng)該優(yōu)先選擇。

但是這一方法無法動態(tài)反應(yīng)道路的實際情況，只能根據(jù)以往觀測數(shù)據(jù)預(yù)測道路不同時段下的阻抗系數(shù)，計算結(jié)果缺乏靈活性，以下將討論動態(tài)情況下的阻抗系數(shù)。

1.2 動態(tài)情況下的阻抗系數(shù)

由于靜態(tài)情況下的阻抗系數(shù)只能預(yù)測交通情況的一般趨勢，不能反映道路的動態(tài)變化情況，所以以此為基礎(chǔ)的最有時間路徑選擇不能長時間適應(yīng)于實際的應(yīng)用，為了得到更加符合實際情況的時間最短路徑規(guī)劃結(jié)果，需要以靜態(tài)情況為基礎(chǔ)設(shè)計動態(tài)情況下的最短路徑規(guī)劃。

理想狀態(tài)下的動態(tài)阻抗系數(shù)是一條連續(xù)的曲線，但是在實際當(dāng)中不能精確得到，需要通過離散的方法獲取。

在實際生活中，一般是通過人為觀測測出一部分路段一天中某個時段的行駛時間，之后再通過預(yù)測模型計算從而得到該條道路的真實阻抗數(shù)據(jù)。通常可按照一定的時間分辨率離散存儲一天的阻抗數(shù)據(jù)。通常，若取時間分辨率為？駐T，若？駐T足夠小，則可以認(rèn)為在該段時間內(nèi)阻抗數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定。本文將根據(jù)這一分段時間阻抗數(shù)據(jù)來進(jìn)行動態(tài)時間最短路徑的計算。

時間路網(wǎng)模型[2]就是以車輛通過道路的時間作為網(wǎng)絡(luò)的邊，從一個節(jié)點到另外一個節(jié)點所花的時間在不同時段之間是不一樣的。如果能夠預(yù)測出所有道路在不同時間段內(nèi)的真實阻抗系數(shù)函數(shù)，就能以此為來設(shè)定搜索最短路徑的優(yōu)先級。

在實際應(yīng)用中，可以通過各級交通檢測信息中心的配合，根據(jù)實時觀測到的具體數(shù)據(jù)動態(tài)分析行駛時間，從而預(yù)測部分阻抗系數(shù)，通過建立動態(tài)數(shù)據(jù)庫維護(hù)道路網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)計主要道路和交通堵塞時的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前交通信息中心的觀測結(jié)果，預(yù)測阻抗系數(shù)的變化，并將預(yù)測得出的真實阻抗系數(shù)發(fā)送至汽車終端。時間最短路徑算法的關(guān)鍵在于選擇路徑時，該算法是搜索數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)道路的阻抗系數(shù)，根據(jù)阻抗系數(shù)的大小來搜索下一條應(yīng)該選擇的道路。在汽車行駛過程中，可以根據(jù)交通信心監(jiān)測中心獲得的實時數(shù)據(jù)計算阻抗系數(shù)，預(yù)測阻抗系數(shù)的實時變化情況，從而使得汽車可以再行駛過程中進(jìn)行多次路徑規(guī)劃，選擇一條耗時最短的路徑[3]。

2 時間最短路徑算法在路網(wǎng)模型中的實現(xiàn)

在某種理想狀態(tài)下（如車速不變、不考慮紅綠燈等），將每天不同時段阻抗存入數(shù)據(jù)庫，通過搜索不同時段數(shù)據(jù)庫阻抗系數(shù)估算車輛時間最短路徑，并實現(xiàn)算法。

本文將會在路網(wǎng)模型[4]中實現(xiàn)上文提出的時間最短路徑規(guī)劃方法。為了實現(xiàn)這一算法，需要解決幾個問題：首先，由于此算法是在原有的基于距離的最短路徑算法基礎(chǔ)上提出的，所以，需要選擇一種與本文提出方法較為適應(yīng)的算法來進(jìn)行時間最短路徑算法的實現(xiàn)；其次，本文提出的方法使通過搜索不同時間、不同道路的阻抗系數(shù)來進(jìn)行時間最短路徑是搜索，因為，需要對存儲阻抗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計；最后，需要對選定的代碼進(jìn)行修改，使之適應(yīng)于對時間最短路徑是搜索。

通過筆者對Dijkstra算法和A*（A Star）算法兩種常見基于距離最短路徑搜索算法的對比研究，本文選擇以A*（star）算法為基礎(chǔ)，進(jìn)行時間最短路徑算法的實現(xiàn)，原因如下：

A*（star）算法與Dijkstra算法[5]相比，屬于啟發(fā)式搜索，搜索效率較快，搜索效率也較高，相對于經(jīng)典的Dijkstra算法，是比較高效的方法，具備較高的研究價值和研究意義。本文所提出方法為根據(jù)不同時段道路的阻抗系數(shù)選擇道路，啟發(fā)式搜索較為容易實現(xiàn)這一方法。同時，考慮到現(xiàn)在主流GIS軟件中所采用的最短路徑搜索方法都是以Dijkstra算法為基礎(chǔ)的改進(jìn)算法，對A*（star）算法[6]進(jìn)行研究，也有利于在最短路徑搜索領(lǐng)域的研究進(jìn)行一些創(chuàng)新，具備一定的創(chuàng)新意義。

數(shù)據(jù)庫表設(shè)計如下所示：

根據(jù)以上提出方法，代碼設(shè)計如下：

while（OPEN！=NULL）

{

從OPEN表中取估價值f最小的節(jié)點n；

if（n節(jié)點==目標(biāo)節(jié)點）{

break；

}

for（當(dāng)前節(jié)點n 的每個子節(jié)點X）

{

算X的估價值；

if（X in CLOSE） {

if（ X的估價值小于CLOSE表的估價值 ）{

把n設(shè)置為X的父親；

更新CLOSE表中的估價值；

把X節(jié)點放入OPEN //取最小路徑的估價值

}

}

if（X in OPEN）

{

if（ X的估價值小于OPEN表的估價值 ）{

把n設(shè)置為X的父親；

更新OPEN表中的估價值； //取最小路徑的估價值

}

}

if（X not inbo th）{

把n設(shè)置為X的父親；

求X的估價值；

并將X插入OPEN表中； //還沒有排序

}

}//end for

將n節(jié)點插入CLOSE表中；

按照估價值將OPEN表中的節(jié)點排序； //實際上是比較OPEN表內(nèi)節(jié)點f的大小，從最小路徑的節(jié)點向下進(jìn)行。

}//end while（OPEN！=NULL）

3 算法在路網(wǎng)模型中的實現(xiàn)

本次試驗通過將道路構(gòu)建成簡單的路網(wǎng)模型，通過對不同時段的道路車流量進(jìn)行觀測并記錄數(shù)據(jù)，并將觀測數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，通過不同時段調(diào)用不同數(shù)據(jù)來進(jìn)行相應(yīng)時段內(nèi)對花費較少時間的路段進(jìn)行選擇。本次試驗選擇的兩個觀測時段分別為16：15至16：45時段和17：45至18：15時段，原因如下：①兩個時段中，第一個時段一般道路情況良好，車流量不多，二第二個時段處于下班高峰期間，車流量大，堵車現(xiàn)象時有發(fā)生，兩個時段對比明顯；②第一個時段的車流量可以代表交通暢通時的道路情況，第二個時段的車流量數(shù)據(jù)可以代表交通擁擠時的道路情況，適于比較不同情況下算法對道路的選擇。

本次試驗構(gòu)建了一個簡單路網(wǎng)[7]，并設(shè)定起點和終點如圖1所示。

以第一個路口為例，當(dāng)路徑搜索到第一個路口時，會進(jìn)行時間最短路徑[8]的選擇，根據(jù)對某地區(qū)實際道路的觀測，設(shè)定16：15至16：45時段右行路段和下行車流數(shù)據(jù)如表1、2所示。

根據(jù)表1算出阻抗系數(shù)為402.2/2400=0.1676。

根據(jù)表2可以算出道路阻抗系數(shù)為624.8/2400=0.26。

當(dāng)設(shè)定時間為16：15至16：45之間時，根據(jù)上表可以看出，應(yīng)該選擇選擇右行路口，每當(dāng)行進(jìn)到一個路口時進(jìn)行一次選擇（剩余路口數(shù)據(jù)不再贅述），最終路徑選擇情況如圖2所示。

同樣以第一個路口為例，當(dāng)路徑搜索到第一個路口時，會進(jìn)行時間最短路徑的選擇，根據(jù)對某地區(qū)實際道路的觀測，設(shè)定17：45至18：15時段時段右行路段和下行車流數(shù)據(jù)如表3、4所示。

根據(jù)表3可以算出道路阻抗系數(shù)為808.7/2400=0.3369。

根據(jù)表4可以算出道路阻抗系數(shù)為967/2400=0.4029。

當(dāng)設(shè)定時間為17：45至18：15之間時，根據(jù)表3、表4可以看出，應(yīng)該選擇選擇下行行路口，每當(dāng)行進(jìn)到一個路口時進(jìn)行一次選擇（剩余路口數(shù)據(jù)不再贅述），最終路徑選擇情況如圖3所示。

4 小結(jié)

本文介紹了時間最短路徑算法的設(shè)計與實現(xiàn)，在日常生活中，若果我們需要查找從某一地方出發(fā)到達(dá)目的地的最短路徑，我們常常需要的是迅速找到這條路徑并能及時到達(dá)目的地，所以，及時找到所需要去的最短路徑是首要的，而這條路徑常常不一定是最短的那條。

本文研究了最短路徑算法的原理，對經(jīng)典的Dijkstra算法以及新興的A*（star）算法的原理和基本思想進(jìn)行闡述，設(shè)計出了一種時間最短路徑算法，最后，在路網(wǎng)模型中編程實現(xiàn)了改進(jìn)算法。主要研究工作和創(chuàng)新之處如下：

分析了Dijkstra算法以及A*（star）算法的基本細(xì)想及其應(yīng)用，通過兩種算法在相同路網(wǎng)模型上的實現(xiàn)進(jìn)行對比，分析出格子相應(yīng)的優(yōu)點和缺點；

在原有基于距離的最短路徑算法基礎(chǔ)上，提出了根據(jù)阻抗系數(shù)進(jìn)行搜索時間最短路徑的方法；

根據(jù)本文所提出的方法，以A*（star）算法為基礎(chǔ)進(jìn)行時間最短路徑的實現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]揚兆升.城市交通濾誘導(dǎo)系統(tǒng)理論與模型[M].北京：人民交通出版社，9000.

[2]賀國光，徐巖宇.車輛線路引導(dǎo)系統(tǒng)的行程時間預(yù)測模型研究[J].中國公路學(xué)報，1998，11（3）：79-86.

[3]羅平.多車型輛路徑問題研究與應(yīng)用[D].2014.

[4]曹劍東，張敖木翰，李兵.基于拓?fù)浞謱拥穆肪W(wǎng)簡化模型及其應(yīng)用[J].兵工自動化，2015（3）.

[5]王華.基于鄰接點算法的Dijkstra優(yōu)化研究[J].計算機與數(shù)字工程，2013（4）.

[6]陳神圣，滕忠堅.A*算法在車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].微計算機信息，2008，11（3）：269-270.