基于SVG技术的轨交站点地图设计
张惠荣 蒋中阳
（上海电科智能系统股份有限公司 上海 200063）
摘要：目前，室内地图相关研究只在大型交通枢纽、商场等建筑中试用，在地铁站内的应用还比较少，因而与互联网应用结合存在困难，难以完成复杂任务。因此，本文以矢量SVG作为轨交站点地图数据格式为基础，分析轨交站点个性化地图需求，在二维SVG平面图上拓展多维表达形式，并进行地图元素、对象、组织关系设计。本文以上海市多个地铁站为例，制作了地图样例，证明此次设计的SVG轨交站点地图符合轨道交通地图需求，为今后进一步研究地图表达与地图应用拓展提供了重要的参考依据。
关键词：SVG（可缩放矢量图形）；轨道交通；站点地图；对象化
Design of Rail Transit Site Map Based on SVG Technology
Zhang Huirong Jiang Zhongyang
(Shanghai SEARI Intelligent System Co.，Ltd.， Shanghai 200063)
Abstract: At present， indoor map related research is only used in large-scale transport hubs， shopping malls and other construction trials， the application in the subway station is still relatively small. It is difficult to combined with the application of the Internet and complete complex tasks. Therefore， based on the vector SVG as the data format of the rail transit site map， this paper analyzes the personalized map requirements of the rail transit site， expands the multi-dimensional expression form on the two-dimensional SVG plan， and designs the map elements， objects and organizations. This article takes some subway stations in Shanghai as an example to produce a map example to prove that the SVG rail transit site map designed this time meets the requirements of the rail transit map. It provides an important reference for the further study of map expression and map application development.
Keywords: SVG (Scalable Vector Graphics)， Rail Transit， Site Map， Objectification
1 引言
随着城市轨道交通的发展，多线交织，沿线站点与周边街道、商铺、办公楼结合，建筑结构愈发复杂，车站管理、乘客导航等问题愈发突显。在当今互联网技术飞速发展的状况下，以墙壁纸质张贴、位图屏幕显示等传统的地图模式，乘客已无法快速、准确地查找自己的目的信息，同时，工作人员也难以对车站设施设备、客流运营状态进行整体把控。因此，如何设计可结合互联网应用的轨交站点地图以辅助乘客导航、站内运营管理是十分重要的。
近年来，国内外学者对于室内地图的设计和规范化做了大量研究，并结合室内定位导航技术可应用于部分市场软件中[1-3]，百度地图、高德地图也已经有了成熟的室内地图解决方案。但地铁站的地图与商场、展会等不同，除了公共可见部分，还有一大部分属于不可公开的专业工作区，应用业务也较其他室内建筑复杂[4]。所以，在设计轨交站点地图时，需同时考虑公众与运营管理两部分的需求，并严格划清涉密区域界限，保证地图信息的安全。
本文采用SVG作为地图格式，设计针对轨交各项业务的数据化地图。
2 SVG技术特点与地图需求分析
2.1 SVG技术特点
SVG（可缩放矢量图形）是一种基于可扩展标记语言的矢量图形格式，凭借其缩放不失真、文本可搜索、占用内存少、可操作交互等特点，可使每个地图元素对象化，可进行单独操作，使得地图可以加载更多智能化、功能化和人性化的交互功能，而且其对网络和智能设备的性能要求低，兼容性强，支持互联网绝大多数地图用户的访问需求和用户要求。
2.2 轨交站点地图需求分析
（1）易于拓展
地铁车站与普通室内建筑有相似之处亦有特殊之处，按照线路布线情况可分为地面站、地下站、高架站，由站台层、站厅层、设备层和出入口组成，变化周期较室外地图短，更新速度快，要求地图能够快速迭代拓展。
（2）定位导航
公众服务的主要功能就是站内的定位导航，尤其是复杂的换乘站点，多线交织、导向标志密集，乘客极易迷失方向。乘客应可利用地图快速辨识所在位置以及目的地，通过 Wi-Fi 或蓝牙等室内定位技术将位置显示在地图上并规划路径引导前往目的地；工作人员巡检维修时，人的位置和设施设备的信息也需要展现在地图上，便于流程管理，提高工作效率。
（3）对象管理
地铁站内设施设备繁多，分属不同系统，如AFC（自动售检票系统）、FAS（火灾报警系统）、CCTV （视频监控系统）等，地图在不同管理系统中需单独或组合显示，并在与实际对象关联的基础上显示其实时状态信息以及所采集的信息，实现可视化控制与管理对象。
（4）数据可视化
在地铁运营中，需表现站内客流情况，通过采集点的数据在地图上以热力图的形式展现站内不同位置的拥挤程度；在仿真模拟中，将模拟所得数据表现在地图上，可直观看出模拟客流的粒子状态、对冲情况，以评价仿真结果。
基于以上特征，采用SVG技术作为轨交站点地图的数据格式更具优势。
3 SVG地图设计
3.1 设计理念
（1）简单灵活
SVG是纯文本格式，图形的点线面数量直接影响地图占用的存储容量。为提高互联网应用中的传输效率、节省服务器存储空间，在保证地图元素完整的情况下，地图中的图形应尽可能简单明了，便于地图的更新维护。
（2）完整准确
一方面，地图需面向多种用户多项应用，地铁站的内容在地图上应体现得足够完整，如摄像头的数量、电扶梯方向；另一方面，地图精度需满足定位导航要求，与实际相比较不能偏差太大。
（3）人性化服务
用户需要在复杂的地铁站中快速、准确地找到目的信息，这就要求地图面向不同的用户群有效地展现其关注内容，形状色彩设计除符合通用标准外还应考虑人性化要素。
3.2 对象元素定义与组织
根据地图的数学法则，将对象分为六大类：区域、房间、建筑结构、设施、设备、备注信息。
区域即人为划分的地面，具有不同功能，如付费区、非付费区、工作区、出入口。绘图元素只为闭合的<path>或<polygon>。
房间是墙体或隔离设施所围或隔离起来的封闭区域，一般有总控室、服务中心、卫生间、机房等。绘图元素只为闭合的<path>或<polygon>。
建筑结构是站内结构的基本组成，一般为墙体、立柱、玻璃幕墙。墙体、玻璃幕墙元素采用<line>元素，描边宽度表示墙体厚度；立柱采用<rec>或<circle>表示方形或圆形立柱。
设施是普通物体对象，不与数据关联，如隔离围栏、垃圾桶、广告灯箱、导向牌。
设备是与特定系统相联，与自动化相关，可操控，可采集数据，如摄像头、屏蔽门、电扶梯、自动售票机。
设施设备设计有专门的SVG图例来表示（图1），在不用注释的情况下，用户可直接分辨。同时，每个设施设备图形对象有唯一ID，可与业务系统数据库相关联。
备注信息一般是为地图图形解释意义的符号和文字，具体参考3.1节。
图1 世纪大道地铁站SVG平面示例
图1 世纪大道地铁站SVG平面示例（续）
图1 世纪大道地铁站SVG平面示例（续）
3.3 站点地图表达
SVG轨交地图主要以二维平面形式来表达轨交站内空间特性，本文基于此二维SVG地图进行高度拉伸，拓展为三维地图，表达形式更为丰富，贴合用户需求。
3.3.1 层级表示
地铁站由站厅层、站台层、设备层、出入口组成，SVG二维平面地图采用多层表达（图2），分层依据主要以单层标高为准。每层附其标高数据，并采用叠加校核，保证上下层地图在同一张图面上相同元素位置一致，尤其是电扶梯连接上下层的设施设备。
图2 东方绿舟SVG二维平面图
3.3.2 维度拓展
本文设计的SVG地图最大特点之一，就是根据二维SVG地图拓展成2.5维（图3）和三维视角（图4），令多层结构更加清晰，查看地图更为直观。
图3 人民广场站2.5维拓展图
图4 汉中路三维拓展图
4 应用范例
本文所设计的SVG地图，成功应用于SVG数据地图平台并对外提供服务（图5），目前绘制车站包括普通车站、大型换乘车站、地下车站、地面车站、高架车站，基本涵盖了多数车站类型；地图在平台的PC端和移动端都能够正常显示，实现楼层切换、图层筛选、定位导航以及加载各类数据。
图5 SVG地图在平台上的应用范例
图5 SVG地图在平台上的应用范例（续）
5 结论
本文综合公众服务与运维管理两大方面设计站点地图，并进行实际应用展示。结果表明，SVG轨交站点地图，与对象化数据结合，多维度拓展，应用可视化，兼容多平台、多系统、多应用。后续需要考虑：如何利用各类已有资源快速形成SVG地图；进一步梳理分析与地图相关联的对象其背后的数据组织关系；数据地图如何与物联网、虚拟现实、人工智能等技术结合。
参考文献
［1］游天，周成虎，陈曦.室内地图表示方法研究与实践［J］.测绘科学技术学报，2014（6）：635-640.
［2］齐晓飞，崔秀飞，李怀树.室内地图设计现状分析［J］.测绘与空间地理信息，2013（2）：10-14.
［3］吴树霖，阙佳凯.基于SVG技术的室内地图设计与实现［J］.现代计算机（专业版），2013（36）：75-78.
［4］陈东.地铁车站的通用设计研究［D］.成都：西南交通大学，2012.