網(wǎng)絡具有正確的拓撲關系是進行道路和公交路徑分析的基礎。拓撲關系的建立，是交通模型網(wǎng)絡和一般規(guī)劃網(wǎng)絡圖紙的本質區(qū)別。任何交通模型軟件使用路網(wǎng)都需要具有良好的拓撲關系。國內很多城市在建模之初，拿到的路網(wǎng)資料往往是沒有拓撲關系的AutoCAD和shp文件，導入交通模型軟件后必須進行拓撲檢查。

網(wǎng)絡拓撲關系包括節(jié)點和路段的連通性，路段通行方向等等。這里主要談的連通性，例如：AutoCAD繪圖不夠精致導致兩個路段沒有在同一個節(jié)點相連（形成兩個距離很近的節(jié)點）；路段在交叉口沒有斷開造成和交叉路段不連通；跨線橋、立交橋等不該連通的交叉節(jié)點形成了連通的節(jié)點等等。TransCAD為路網(wǎng)的連通性檢查提供了工具。關于交通網(wǎng)絡的更多信息，請參考：TransCAD導入常用交通規(guī)劃軟件網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。

“在使用TransCAD構建道路網(wǎng)絡前需要做的一步為檢查線層的連通性，其主要目的是檢查線網(wǎng)中是否有虛接的路段或不連通的節(jié)點，以免在網(wǎng)絡成本Skim或者交通分配等步驟發(fā)生錯誤”，這句話看似十分好理解，但在實際操作過程中卻對初學者造成了不少困擾，沒記錯的話已經(jīng)有4~5個人找我聊這個問題。

通過與他們溝通發(fā)現(xiàn)：主要難點是難以理清楚連通性是如何檢查的以及檢查的結果代表著什么，另外互聯(lián)網(wǎng)上可參考的資料也是寥寥無幾，自學起來也是有較大的困難，因此很多人在進行道路網(wǎng)絡建模時雖然做了這一步工作，但對這一塊知識也是模棱兩可，掌握程度不高。

我當初對這一塊知識也是理解不到位，甚至有一定的曲解，不過最近經(jīng)過親自嘗試后，自認為是體會到了這里面的東西，遂寫篇圖文給大家分享一下。

徐同學認為，了解以下幾個問題非常重要：

（1）誰檢查了誰？即在檢查的過程中，是選中節(jié)點自身被標記還是說以該節(jié)點為中心在搜索閾內去標記其它的節(jié)點？

（2）節(jié)點被標記的觸發(fā)條件是什么？

（3）被標記節(jié)點的不同顏色代表著什么？

（4）如果節(jié)點被標記了，它肯定有問題嗎？

（5）線層連通性檢查的閾值一般設置為多少？是否有推薦值？

本著探索的態(tài)度，部分問題我會采用測試的方法來一步步求證。如果您對這一塊知識也有困惑，可以跟著我的思路往下走，我想思考問題的方式遠比光得到一個結論更重要。

1、誰檢查了誰？

為了解決這個問題，不妨做以下測試：

這里假設有A、B兩個節(jié)點，中間的距離大概是2.56m，如圖1，我們使用連通性檢查功能，將閾值設置為3m，節(jié)點選擇為All，如圖2，運行程序，得到的結果是兩個節(jié)點都被給標記了，如圖3所示。

圖 1 測試搭建

圖 2設置連通性檢查各項屬性

圖 3測試結果

看到這里，我便陷入了思考：是節(jié)點A標記了B，還是B標記了A，還是A、B各自標記了自身？為了解決這個疑惑，這里可以換一種思路來進行測試，在進行線層連通性檢查之前，先構建一個節(jié)點的選擇集，選擇集中只有一個節(jié)點A，如圖4所示。

圖 4 建立選擇集

接著在檢查連通性對話框的Node Selection中選擇剛設置好的選擇集，即節(jié)點A，如圖5，設置完成之后運行連通性檢查程序，運行結果如圖6所示。

圖 5設置連通性檢查的各項屬性

圖 6測試結果

很明顯是節(jié)點A自己被標記了，因此這里便可以得到第一條結論：線層連通性檢查是以選擇集自身的節(jié)點為對象來進行搜索檢查，如果滿足被檢查的條件，節(jié)點自身就會被標記出來。

2、節(jié)點被標記的觸發(fā)條件是什么？

我最初在學習這一塊的知識的時候，會經(jīng)驗性的陷入到一種誤區(qū)中，即認為是在節(jié)點的搜素域內有其它節(jié)點時，該節(jié)點才會被標記出來，事實上，這是一個錯誤的觀點，具體可以看下面這個測試： 假設有A、B、C三個節(jié)點，其中節(jié)點A被賦予到選擇集中，也是待會檢查的中心點，A到路段BC的垂直距離大概是2.56m，到B、C節(jié)點的距離要遠遠大于2.56m，如圖7所示。

圖7 測試搭建

這里進將連通性檢查的節(jié)點設置為節(jié)點A，閾值設置為3m（大于垂直距離而小于到B、C節(jié)點的距離），設置完成之后運行程序，結果如圖8所示。

圖 8設置連通性檢查的各項屬性

結果是節(jié)點A仍舊被標記了，因此接著可以得到第2條結論：節(jié)點在檢查的過程中，是以節(jié)點本身為中心，以閾值為半徑圓形范圍內進行搜索，如果搜索到其它的路段，該節(jié)點就被標記出來，軟件認為它是存在潛在問題的節(jié)點，如圖9所示。

圖9 搜索示意圖

3、被標記的節(jié)點的不同顏色代表著什么？

為了回答這個問題，進行以下測試：改變檢查節(jié)點相連通的路段數(shù)量，如圖10（a）（b）（c）所示，路段數(shù)分別設置為為1條，2條和3條，在這個基礎上來運行線層連通性檢查程序，結果如圖11所示。

圖 10測試搭建

圖11測試結果

不難發(fā)現(xiàn)，3個節(jié)點被標記為不同的顏色，通過打開選擇集工具，可以看到軟件自動創(chuàng)建了3個選擇集，如圖12所示：

圖 12 3個選擇集

再結合軟件使用手冊，可以知道，不同的顏色代表著不同的Level，具體含義為：

Level 1：包含只有一條連接線路的節(jié)點；

Level 2：包含具有兩條連接線路的節(jié)點；

Level 3：包含具有三條或更多連接線路的節(jié)點；

因此這里可以得到第3條結論：被檢查出來的節(jié)點的不同顏色表示不同數(shù)量的線連接，Level越小，表示節(jié)點連通性潛在問題的可能性越大。例子中紅色節(jié)點僅有孤立的路段和它連通，并且和一個路段距離很近而沒有連通，很有可能和實際不符，綠色和黃色則是連通這個節(jié)點的路段數(shù)變多的情況。正如軟件手冊所描述到：“每個選擇集都有各自的樣式。通過檢查選定的節(jié)點，您可以專注于潛在的問題，然后使用地圖編輯工具糾正任何問題?！?/p>

4、如果節(jié)點被標記了，它肯定有問題嗎？

這個很容易回答，并不是這樣，節(jié)點被檢查出來，只能表明存在“潛在”問題，而不是一定有問題，如現(xiàn)實生活中確實存在兩條道路沒有交點、不互通的鐵路跨線橋、隧道等情況，如圖13所示。

5、檢查的閾值一般設置為多少？是否有推薦值？

這個貌似沒有統(tǒng)一的說法，大多數(shù)軟件使用者還是按照自己的經(jīng)驗來試探性給一些數(shù)值，如1m、2m、10m......，有人建議閾值設置為50m左右。大家也不必過多的糾結，運用時只需要滿足自己的項目需求，把潛在的問題節(jié)點找出來，有明顯問題的進行修正即可。

一般來說，檢查的閾值可以從小到大設置，修正一批節(jié)點后，把閾值放大進行逐步檢查。我們建議可以10m，20m，50m和100m進行逐步檢查處理。太大的閾值找到的潛在問題節(jié)點，很可能不是實際存在的問題。

等我理清楚了上面這些問題，再去回頭看了一下用戶手冊在這一塊的講解，頓時有一種豁然開朗的感覺。事實上手冊對各個地方表達都極為準確，基本上沒有什么歧義，只是當時自己的知識儲備量欠缺，難以體會手冊的所表達的精髓罷了。

審核編輯：劉清