基于SVG技術(shù)的軌交站點(diǎn)地圖設(shè)計(jì)

□ 文/張惠榮 蔣中陽(yáng)

隨著城市軌道交通的發(fā)展，多線(xiàn)交織，沿線(xiàn)站點(diǎn)與周邊街道、商鋪、辦公樓結(jié)合，建筑結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，車(chē)站管理、乘客導(dǎo)航等問(wèn)題愈發(fā)突顯。在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的狀況下，以墻壁紙質(zhì)張貼、位圖屏幕顯示等傳統(tǒng)的地圖模式，乘客已無(wú)法快速、準(zhǔn)確地查找自己的目的信息，同時(shí)，工作人員也難以對(duì)車(chē)站設(shè)施設(shè)備、客流運(yùn)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行整體把控。因此，如何設(shè)計(jì)可結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的軌交站點(diǎn)地圖以輔助乘客導(dǎo)航、站內(nèi)運(yùn)營(yíng)管理是十分重要的。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于室內(nèi)地圖的設(shè)計(jì)和規(guī)范化做了大量研究，并結(jié)合室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)可應(yīng)用于部分市場(chǎng)軟件中，百度地圖、高德地圖也已經(jīng)有了成熟的室內(nèi)地圖解決方案。但地鐵站的地圖與商場(chǎng)、展會(huì)等不同，除了公共可見(jiàn)部分，還有一大部分屬于不可公開(kāi)的專(zhuān)業(yè)工作區(qū)，應(yīng)用業(yè)務(wù)也較其他室內(nèi)建筑復(fù)雜[4]。所以，在設(shè)計(jì)軌交站點(diǎn)地圖時(shí)，需同時(shí)考慮公眾與運(yùn)營(yíng)管理兩部分的需求，并嚴(yán)格劃清涉密區(qū)域界限，保證地圖信息的安全。

本文采用SVG作為地圖格式，設(shè)計(jì)針對(duì)軌交各項(xiàng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化地圖。

SVG技術(shù)特點(diǎn)與地圖需求分析

SVG技術(shù)特點(diǎn)

SVG（可縮放矢量圖形）是一種基于可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言的矢量圖形格式，憑借其縮放不失真、文本可搜索、占用內(nèi)存少、可操作交互等特點(diǎn)，可使每個(gè)地圖元素對(duì)象化，單獨(dú)操作，使得地圖可以加載更多智能化、功能化和人性化的交互功能，例如語(yǔ)音、視頻、圖像等功能，而對(duì)網(wǎng)絡(luò)和智能設(shè)備的性能要求低，兼容性強(qiáng)，支持互聯(lián)網(wǎng)絕大多數(shù)地圖用戶(hù)的訪問(wèn)需求和用戶(hù)要求。

軌交站點(diǎn)地圖需求分析

易于拓展。地鐵車(chē)站與普通室內(nèi)建筑有相似之處亦有特殊之處。按照線(xiàn)路布線(xiàn)情況分，可分為：地面站、地下站、高架站；它由站臺(tái)層、站廳層、設(shè)備層以及出入口組成，變化周期較室外地圖短，更新速度快，要求地圖能夠快速迭代拓展。

定位導(dǎo)航。公眾服務(wù)主要功能就是站內(nèi)的定位導(dǎo)航，尤其是復(fù)雜的換乘站點(diǎn)，多線(xiàn)交織、導(dǎo)向標(biāo)志密集，乘客極易迷失方向。乘客應(yīng)可利用地圖快速辨識(shí)所在位置以及目的地，并通過(guò)WiFi或藍(lán)牙等室內(nèi)定位技術(shù)將位置顯示在地圖上并規(guī)劃路徑引導(dǎo)前往目的地；工作人員巡檢維修時(shí)，人的位置和設(shè)施設(shè)備的信息也需要展現(xiàn)在地圖上，便于流程管理，提高工作效率。

對(duì)象管理。地鐵站內(nèi)設(shè)施設(shè)備繁多，分屬不同系統(tǒng)，如AFC（自動(dòng)售檢票系統(tǒng)）、FAS（火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)）、CCTV（視頻監(jiān)控系統(tǒng)）等，地圖需在不同管理系統(tǒng)中需單獨(dú)或組合顯示，并在與實(shí)際對(duì)象關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上顯示其實(shí)時(shí)狀態(tài)信息以及所采集的信息，實(shí)現(xiàn)可視化控制與管理對(duì)象。

數(shù)據(jù)可視化。在地鐵運(yùn)營(yíng)中，需表現(xiàn)站內(nèi)客流情況，通過(guò)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)在地圖上以熱力圖的形式展現(xiàn)站內(nèi)不同位置的擁擠程度；在仿真模擬中，將模擬所得數(shù)據(jù)表現(xiàn)在地圖上，可直觀看出模擬客流的粒子狀態(tài)、對(duì)沖情況，來(lái)評(píng)價(jià)仿真結(jié)果。

基于以上特征點(diǎn)，采用SVG技術(shù)作為軌交站點(diǎn)地圖的數(shù)據(jù)格式更具優(yōu)勢(shì)。

SVG地圖設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)理念

簡(jiǎn)單靈活。由于SVG是純文本格式，圖形的點(diǎn)線(xiàn)面數(shù)量，直接影響地圖的占用的存儲(chǔ)容量。為提高互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的傳輸效率、節(jié)省服務(wù)器存儲(chǔ)空間，在保證地圖元素完整的情況下，地圖中的圖形應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單明了，同時(shí)也便于地圖的更新維護(hù)。

完整準(zhǔn)確。一方面，地圖需面向多種用戶(hù)多項(xiàng)應(yīng)用，地鐵站的內(nèi)容在地圖上應(yīng)體現(xiàn)得足夠完整，如攝像頭的數(shù)量、電扶梯方向；另一方面，地圖精度需滿(mǎn)足定位導(dǎo)航要求，與實(shí)際相比較不能偏差太大。

人性服務(wù)。用戶(hù)需在復(fù)雜的地鐵站中快速準(zhǔn)確地找到目的信息，這就要求地圖面向不同的用戶(hù)群有效地展現(xiàn)其關(guān)注內(nèi)容，形狀色彩設(shè)計(jì)除符合通用標(biāo)準(zhǔn)外還應(yīng)考慮人性化要素。

對(duì)象元素定義與組織

根據(jù)地圖的數(shù)學(xué)法則，將對(duì)象分為六大類(lèi)：區(qū)域、房間、建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)施、設(shè)備、備注信息。

區(qū)域，即人為劃分的地面，具有不同功能。如付費(fèi)區(qū)、非付費(fèi)區(qū)、工作區(qū)、出入口。繪圖元素只為閉合的路徑標(biāo)簽或多段線(xiàn)標(biāo)簽。

房間，是墻體或隔離設(shè)施所圍或隔離起來(lái)的封閉區(qū)域，一般有總控室、服務(wù)中心、衛(wèi)生間、機(jī)房等。繪圖元素只為閉合的路徑標(biāo)簽或多段線(xiàn)標(biāo)簽。

建筑結(jié)構(gòu)，是站內(nèi)結(jié)構(gòu)的基本組成，一般為墻體、立柱、玻璃幕墻。墻體、玻璃幕墻元素采用直線(xiàn)標(biāo)簽元素，描邊寬度表示墻體厚度；立柱采用或表示方形或圓形立柱。

設(shè)施，是普通物體對(duì)象，不與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。如隔離圍欄、垃圾桶、廣告燈箱、導(dǎo)向牌。

設(shè)備，是與特定系統(tǒng)相聯(lián)，與自動(dòng)化相關(guān)，可操控，可采集數(shù)據(jù)。如攝像頭、屏蔽門(mén)、電扶梯、自動(dòng)售票機(jī)。

設(shè)施設(shè)備設(shè)計(jì)有專(zhuān)門(mén)的SVG圖例來(lái)表示，在不用注釋的情況下用戶(hù)可直接分辨。同時(shí)，每個(gè)設(shè)施設(shè)備圖形對(duì)象有唯一ID，可與業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)聯(lián)。

備注信息，一般是為地圖圖形解釋意義的符號(hào)和文字，具體參考上一節(jié)符號(hào)形狀設(shè)計(jì)。

站點(diǎn)地圖表達(dá)

SVG軌交地圖主要以二維平面形式來(lái)表達(dá)軌交站內(nèi)空間特性，本文再基于此二維SVG地圖進(jìn)行高度拉伸，拓展為三維地圖，表達(dá)形式更為豐富，貼合用戶(hù)需求。

層級(jí)表示：地鐵站由站廳層、站臺(tái)層、設(shè)備層、出入口組成，SVG二維平面地圖采用多層表達(dá)，分層依據(jù)主要以單層標(biāo)高為準(zhǔn)。每層附其標(biāo)高數(shù)據(jù)，并采用疊加校核，保證上下層地圖在同一張圖面上相同元素位置一致，尤其是電扶梯連接上下層的設(shè)施設(shè)備。

▲圖1：東方綠舟SVG二維平面圖

▲圖2：人民廣場(chǎng)站2.5D拓展圖

▲圖3：漢中路三維拓展圖

▲圖4：SVG地圖在平臺(tái)上應(yīng)用范例

維度拓展：本文設(shè)計(jì)的SVG地圖最大特點(diǎn)之一，就是根據(jù)二維SVG地圖拓展成2.5維和三維視角，令多層結(jié)構(gòu)更加清晰，查看地圖更為直觀。

應(yīng)用范例

本文所設(shè)計(jì)的SVG地圖，成功應(yīng)用于SVG數(shù)據(jù)地圖平臺(tái)并對(duì)外提供服務(wù)，目前繪制車(chē)站包括普通車(chē)站、大型換乘車(chē)站、地下車(chē)站、地面車(chē)站、高架車(chē)站，基本涵蓋了多數(shù)車(chē)站類(lèi)型；地圖在平臺(tái)的PC端和移動(dòng)端，都能夠正常顯示、樓層切換、圖層篩選、定位導(dǎo)航、加載各類(lèi)數(shù)據(jù)。

結(jié)論

本文綜合公眾服務(wù)與運(yùn)維管理兩大方面設(shè)計(jì)站點(diǎn)地圖，并進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用展示。結(jié)果表明，SVG軌交站點(diǎn)地圖，與對(duì)象化數(shù)據(jù)結(jié)合，多維度拓展，應(yīng)用可視化，兼容多平臺(tái)、多系統(tǒng)、多應(yīng)用。后續(xù)需要考慮：

如何利用各類(lèi)已有資源快速形成SVG地圖；

進(jìn)一步梳理分析與地圖相關(guān)聯(lián)的對(duì)象其背后的數(shù)據(jù)組織關(guān)系；

數(shù)據(jù)地圖如何與物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)結(jié)合。