최적의 보도 구성에서 QGIS 및 pgRouting을 사용한 Monte Carlo 시뮬레이션


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나는 공간 분석에 익숙하지 않으며 아래에 설명 된 내가 시도하고있는 프로젝트에 대한 일반적인 방향에 감사드립니다 (처음부터 시작합니다).

목표 : 찾기하려면 최고의 도심에서 도보 1.2 마일 이내에 수단을 "연결"중앙 비즈니스 지구 (CBD)에 가장 세대를 연결하기 위해 고향에서 보도 2000 발을 설치할 위치를. 기존 구조물 (가구), 도로 및 보도 (이미 설치됨)를 보여주는 shapefile이 있습니다.

다음은 제안 된 솔루션 / 사고 과정입니다.

  1. 내부 보도 네트워크를 가중치 (즉, 거리)로 연결된 노드 데이터베이스로 변환하십시오. 모든 교차로를 클릭하여 QGIS (또는 다른 프로그램)에서이를 직접 수행하는 방법이 있습니까?
  2. pgRouting의 라우팅 기능 등을 사용하여 중앙 비즈니스 지구 (예를 들어, 위도 또는 점)에서 1.2 마일 이내에있는 세대의 수를 계산하십시오. 기본 사례 "가정 액세스"값이됩니다.
  3. 도로 레이어를 가이드로 사용하여 추가로 2000 피트 (예를 들어 10 피트 세그먼트)의 보도를 보도 레이어에 임의로 배치합니다. 이것은 새로운 보도를 임의로 구성하는 것과 같습니다.
  4. (1)에서와 같이 새로운 보행자 네트워크를 사용하여 노드와 가중치를 다시 계산 한 다음 (2)에서와 같이 현재 CBD에서 1.2 마일 이내에있는 세대 수를 다시 계산하십시오. 추가 보도와 함께 증가해야합니다. 추가 인도의 위치와 관련 "가구 접근"값을 파일 (예 : 스프레드 시트)에 저장하십시오.
  5. Monte Carlo 시뮬레이션과 유사한 단계 (3) 및 (4)를 10000 회 반복하십시오. 10000 개의 데이터 포인트 세트를 사용하여 CBD에서 1.2 마일 이내에 가구 수를 최대화하는 보도 배치 위치를 선택하십시오.

이 사고 과정이 현실적으로 들립니까? 누구든지 제안이 있습니까?

-QGIS와 R의 조합을 사용하여이 작업을 수행하려고하지만 목표를 달성하기 위해 PostGIS 및 / 또는 Python (또는 기타)을 배우는 것이 가능합니다.


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대신 유전자 알고리즘을 고려할 수도 있습니다. 그것은 거의 당신이 묘사 한 과정입니다. 유전자 알고리즘을 지원하는 파이썬 라이브러리가 있다고 확신합니다.
Chris

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R에도 유전자 알고리즘 라이브러리가있는 것 같습니다.
Chris

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큰 문제입니다. 그러나 200 개의 10 '인도 세그먼트의 대부분의 무작위 배치는 다른 것에 연결되지 않습니다. 당신은 가이드되지 않은 방식으로 최적에 가까운 곳으로 오지 않을 것입니다. (a) 사전에 그러한 문제를 식별하고 (b) 사용 가능한 모든 범위의 솔루션 방법에 대해 공개 할 수 있도록 문제를 추상적으로 (데이터 구조 또는 프로그래밍 환경과 무관하게) 공식화하는 방법에 대한 초기 생각에 집중할 수 있습니까? 하나의 특정 솔루션 방법을 제안하는 것은 너무 이른 것 같습니다.
whuber

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조기? 난 동의하지 않는다. 실제로, 위에서 설명한 사고 과정은 하나의 접근법입니다. 나는 그것이 모든 브레인 스토밍에 집중하고 유용한 피드백을 얻을 것으로 기대합니다. 즉, 가능한 모든 솔루션 방법을 사용할 수 있습니다. 보도를 항상 연결하는 방식으로 보도가 배치되도록 세그먼트를 제한하면 구현하기가 쉽고 솔루션을 찾는 데 도움이됩니다. 제안 해 주셔서 감사합니다.
baha-kev

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글쎄, 당신이 조금 백업하고 무작위 항목을 잊어 버린 경우, 떠오르는 질문의 종류는 다음과 같습니다. * 어떤 종류의 최적화 문제입니까? 어떤 속성이 있습니까? (예 : 선형성, 볼록성, 준 분포 성 등). * 듀얼과 같은 등식이 있습니까? * 그래프의 속성이나 페널티 함수와 같은 다른 표현 방법이 있습니까? 예를 들어, 하나의 이중 제제는 주어진 인구를 지원하는 인도의 총 길이최소화하는입니다. 이것은 동적 프로그래밍 솔루션을 제안 할 수 있습니다.
whuber

답변:


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당신은 Excel에서 Solver 확장을 사용하고 싶을 수도 있습니다. 라이너 프로그래밍에서 몇 번 사용했습니다.

다음은 Solver를 활용 한 LP의 충돌 과정에 대한 링크입니다.

http://www.economicsnetwork.ac.uk/cheer/ch9_3/ch9_3p07.htm


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좋은 생각이며 작은 장난감 문제로 놀 때 유용 할 수 있습니다. 불행히도 Excel 은이 작업에 달려 있지 않습니다. 처리하기에는 너무 큰 문제 일뿐 아니라 Excel에서 연결 제약 조건을 코딩하는 것은 엄청나게 어려울 것입니다. 인도는 실제로 사람들을 CBD에 연결해야합니다!
whuber
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