摘  要： 选用组件式GIS技术，采用地理信息系统组件MapX 5.0和高级语言VB 6.0开发校园救护系统。采用Dijkstra算法，实现校园救护系统中最短路径的选择，结合可视化编程环境(Visual Basic)实现了该软件平台。该校园救护系统的实施，缩短了赶往救护现场的时间，提高了救护的效率。
关键词： Dijkstra; MapX; 数据库; 路径优化

    地理信息系统GIS(Geographic Information System)是指采集、存储、管理、处理及分析地理信息的软件系统。它是一种特定的十分重要的空间信息系统，是在计算机硬、软件系统支持下，对空间相关数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统技术(GIS)在我国已经广泛应用，在资源环境及设施的管理和规划中发挥着日益重要的作用。
　在各大高校中，校园救护系统已是每个学校必备的救护系统，为学校各种紧急突发的安全事故进行救护，要求救护人员能及时到达现场，这需要对前往现场的道路进行选择，以最短时间内到达现场。但在以往的校园救护方面，路径选择往往是凭个人经验，并没有达到救护的及时性。
　GIS的特点在于空间信息直观、丰富、生动。信息表现更为多样化；空间信息查询检索方便；用户界面灵活方便、交互性强[1]。GIS系统在维护公共卫生安全、提供后勤保障以及现场伤员救助方面发挥着重要作用。本文基于GIS技术，主要讨论了采用Dijkstra算法得到最优路径后，结合MapX组件技术，将路径的道路状况、道路属性更直观地显示给救护人员，大大提高了救护系统的效率，确保在最短时间赶到现场进行救护。
1 校园救护信息系统的建立
　一般来说各大高校的地理系统比较庞大，道路的繁多使选择范围加大，但同时也需要结合道路的具体属性信息来选择。例如有的道路只允许单行，有的道路不允许机动车辆通过，有的道路在学生下课时会出现拥堵状况，且各道路的速度限制等各种属性。
1.1 校园救护系统的总体框架
　通过救护中心的属性数据库和校园道路的空间数据库的统计， 救护系统的结构框架以及实现的功能如图1所示。

1.2 校园救护系统的功能设计
　校园救护系统主要基于属性数据库和空间数据库并且结合MapX技术而实现各种功能模块，这些模块的功能基本满足了系统需求，如图1所示。这些功能模块主要有数据库管理模块，用来管理日常的救护中心救护人员和救护车辆等信息；地图显示和控制模块，显示地图以及对地图的放大、缩小、漫游等基本操作；查询更新模块用来查询地图中的某个道路或某个地点、添加图元；信息输入模块是输入起始点和到达点，查找到最短路径所经过的各个节点以及总长度。
2 路径优化算法
2.1 Dijkstra算法
　Dijkstra算法是有代表性的最短路径算法，其基本思想是，设置两个顶点集合S和T＝V－S，集合S中存放已找到最短路径的顶点，集合T存放当前还未找到最短路径的顶点，通过顶点集合S并不断地作中心选择来扩充这个集合。一个顶点属于集合S当且仅当从源到该顶点的最短路径长度已知。
2.2 Dijkstra算法的实现
　初始时，S中仅含有源。设u是G的某一个顶点，把从源到u且中间只经过S中顶点的路径称为从源到u的特殊路径，并用数组dist记录当前每个顶点所对应的最短特殊路径长度。Dijkstra算法每次从V-S中取出具有最短特殊路长度的顶点u，将u添加到S中，同时对数组dist作必要的修改。       
　一旦S包含了所有V中顶点或无通路为止，dist就记录了从源到所有其他顶点之间的最短路径长度。本文在Visual Basic编程环境下实现算法,图2和图3分别为最短路径的实现方法和最短路径输出方法的流程图。

3 救护系统的实现
3.1 数据库的建立
    救护系统的数据来源主要包括校园的道路图件数据和属性数据资料。
　道路图件数据库即是校园地图，包括点状要素、线状要素和面状要素，以TAB表形式存储。其中，点状要素包括各个道路交叉口；线状要素主要包括各个机动或非机动车道、宿舍之间的路线等；面状要素包括教学楼、 操场、食堂和植被等,可直接用于建立空间数据库。
    根据模块的设计，属性数据库的设计以Access存储属性数据，属性数据库的设计包括：车辆表、救护人员信息表、道路信息表、道路节点表等相关表，每个表列出了所需的具体信息的字段。                 
3.2 数据库的访问
    属性数据库主要是通过Access数据库建立的，通过对图层的分层后为所需的图层赋予相应的属性表。在Visual Basic集成环境下通过ADO 控件连接访问属性数据库，利用MapX控件编程访问空间数据库，将救护系统应用模型集中在一起，统一管理，用户界面使用VB设计的基于Windows的图形界面，可以方便地实现地图的漫游、缩放、信息输入、道路查询等基本操作。
3.3 界面
　图4为救护系统实现后运行的一个显示地理信息的操作界面，该界面主要实现路径的选择、显示路径的详细信息以及对地图实现放大、缩小、漫游、查询等操作。

    本文在Visual Basic编译环境中利用Dijkstra算法实现了最短路径的选择，获得的最短路径的属性数据得以显示，提供了及时且更直观的校园救护系统的信息来源，实现远程指挥和监控的功能，在救死扶伤和挽救生命上发挥重要的作用。同时可以将该技术应用到其他的领域，如城市交通、对车辆运行数据的处理等，可以帮助交通系统更好地提高效率，节省资源。
参考文献
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[2] 郝伟，刘万青.基于GIS的救护车辆最短路径算法[J].计算机应用，2008，28(22)：1-3.
[3] 李根强，斜月娥，吴蓉晖,等.数据结构（C++版）[M].北京：中国水利水电出版社，2005:164-165.
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[4] 李明峰，朱振宇，谈俊忠.基于MapX的校园地理信息系统[J]. 南京工业大学学报,2007,29(1):2-4.
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