A 3D environment for defi ning route impedance for transportation systems

• A. da Mota Silveira ^[1] ; L. Pérez Vidal ^[1]
  1. [1] Universitat Politècnica de Catalunya

     Universitat Politècnica de Catalunya

     Barcelona, España

     
• Localización: El empleo de los SIG y la teledetección en planificación territorial: aportaciones al "XI Congreso de Métodos Cuantitativos, SIG y Teledetección", celebrado en Murcia, 20-23 de septiembre, 2004 / coord. por Fernando Silió Cervera; Carmelo Conesa García (aut.), Carmen Granell Pérez (aut.), Yolanda Álvarez Rogel (aut.), Angela de Meer Lecha-Marzo (aut.), Olga de Cos Guerra (aut.), 2004, ISBN 84-8371-486-8, págs. 359-372
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    La planificación de rutas para sistemas de transportes está estrechamente relacionada con los algoritmos de “shortest path”, un problema de optimización ya extensamente estudia- do. Para encontrar el camino más corto en una red, se suelen asignar pesos a cada una de las ramas para representar la dificultad o impedancia al escoger cada una de ellas. Los pesos constituyen una función de preferencia linear ordenando las diferentes alternativas de la más a la menos atractiva. La aproximación típica para asignar pesos a las restricciones es la de asignar valores numéricos usando un campo de entrada de datos para ajustar el criterio dentro del rango de valores permitido. Para aplicaciones con un gran número de restricciones, esta aproximación resulta costosa, y por lo tanto no apropiada. Por ejemplo, en nuestra investigación, usamos una taxonomía que clasifica las restricciones de dominio de la conducta de un transeúnte en sistemas de transporte urbano, que define 36 criterios de restricción diferentes. El uso de la aproximación clásica induce a una forma de pensar simplista, haciendo que muchas veces el usuario no tenga en consideración la importancia relativa de cada uno de los atributos. Desde que asignar pesos se ha convertido en una fuente potencial de inestabilidad a la hora de tomar decisiones, aconsejamos la adopción de un método que indique claramente la contribución de cada uno de los atributos. Numerosos estudios han demostrado que los análisis de datos complejos son sustancial- mente mejorados a través de una representación visual. Los entornos visuales mejoran nuestra capacidad para aprender y razonar, obteniendo provecho de la capacidad de cognición y reconocimiento de patrones del ser humano para superar el nivel de complejidad derivado del nivel de abstracción necesario para analizar datos textuales y numéricos. En este artículo proponemos un entorno tridimensional que debería ayudar a mitigar el impacto negativo de las interfaces tradicionales de asignación de pesos. Describimos el proceso de definición de restricciones usando un entorno 3D, y hacemos un resumen de la implementación del sistema y de cómo podría ser usado para simular escenarios de decisión. La principal contribución de este artículo es la de discutir acerca del uso de las herramientas de código abierto GIS como MDSS en el contexto de la planificación de transportes, presentando una aproximación visual, que redefine el uso de nuestra taxonomía, con el propósito de mejorar el conocimiento y comprensión de la toma de decisiones por parte de los usuarios.

  • English

    Route planning for transportation systems is strongly related to shortest path algorithms, an optimization problem extensively studied in the literature. To fi nd a shortest path in a net- work one usually assigns weights to each branch to represent the diffi culty or impedance of taking such branch. The weights construct a linear preference function ordering the variety of alternatives from the most to the least attractive. The typical approach to assigning weights to constraints is to value the constraint with a number directly using a slider or input fi eld to select/adjust the criterion within the value range. For application where the number of constraints is large this approach is not appro- priate. For example, we use a behavioural taxonomy for the constraint domain for pedestri- ans in urban transportation systems that defi nes 36 different constraint criteria. The use of the traditional approach stimulates simplistic thinking and makes it very easy to neglect the relative importance of each attribute. Since weighting is a potential source of instabi lity in decision-making, we advocate for a method that indicates clearly the contribution of each attribute. Many studies have shown that analysis involving spatial data is greatly improved through a visual approach. Visual environments enhance our learning and reasoning capabilities taking profi t of human powerful cognition and pattern seeking capabilities to overcome the complexity which derives from the level of abstraction necessary to analyze textual and nu- merical data. In this paper we propose a 3D environment that should help to mitigate the negative impact of traditional weighing assignment interfaces. In this paper we describe the process of defi - ning constraints using a 3D environment. We also outline the implementation of the systems and how it could be used to simulate decision scenarios. The main contribution of this arti- cle is to discuss the use of open source GIS tools as MDSS in the context of transportation planning, presenting a visual approach that redefi ne the use of the behavioural impedance taxonomy in order to improve the users’ awareness of their decisions.