武汉市轮椅无障碍出行应用设计与实现pdf
2025-08-27 09:34
数大、人口老龄化加速的现状，针对不断迫切增长的残障人士、老年人无障碍出行
需求，如何组织和管理有限的无障碍设施资源、帮助他们获取和利用这些资源并辅
想和实践指南，设计并研发了一款在武汉市主城区内辅助轮椅无障碍出行的应用。
（1）提出了一种基于图数据库Neo4j的无障碍设施数据组织方式，将现有地
铁无障碍设施数据与采集的公交无障碍信息进行整合关联，采用以图数据库Neo4j
作为主数据管理的形式，能有效处理现有应用在数据上的不一致、不完整和错乱等
分为数据、应用和管理3个模块。通过采用Neo4j对无障碍设施数据重新组织，一
了轮友们出行中的信息不足焦虑；研发后台管理系统，有效降低了应用的整体维护
第七次人口普查显示，我国总人口数为14.1178亿人，年龄在60岁以上有2.64
亿人（占总人数18.7%），其中65岁以上有1.90亿人（占总人数13.5%）。相
要部分。无障碍环境是充分保障残疾人、老年人等全体社会成员平等参与和平等发
需求之后，会进一步追求出行、社会参与等高层次的需求；与此同时，出于丰富精
设发展本国无障碍环境，并制定无障碍法律、标准和技术指南。《中国无障碍环境
发展报告（2021）》指出，经过三十多年的发展，我们无障碍事业得到了全面发展，
2019年中国中央国务院印发了《交通强国建设纲要》，已经明确到2035年实现无
意义。伴随着人口结构老龄化愈演愈烈、城镇人口分布空间不均衡和疫情在全球范
围内肆虐，加快无障碍环境建设、促进无障碍研究成果转换、推动无障碍应用落地
组织。前期有研发武汉地铁无障碍出行APP来辅助一些以轮椅为主要代步工具的
残障伤友。后因出行需求的增多，使得需要迫切增加公交信息来辅助出行，进而又
推进了武汉公交地铁无障碍出行APP的研发。伴随着研发和运维进行，产生了一
系列数据采集、管理和路径规划细节方面问题。因曾有幸参与武汉地铁无障碍出行
APP的维护和武汉公交地铁无障碍出行APP的相关研发，本文的立题在此背景下
人士、老年人无障碍出行需求，如何组织和管理有限的无障碍设施资源、帮助他们
无障碍设施建设）、合理的无障碍设施分布和适当的宣导是顺畅的无障碍出行的基
均有不同程度的进行无障碍设计和实现，其中城市轨道交通、地铁部分相对建设较
晚也比较完善。以轮椅出行为例，轮友主要关注的有公交站台与两侧路面的连接及
是否有高度差、人行道与马路接驳处是否有斜坡、公交站点周边何处适于自助进入
站台、地铁出入口是否有垂直电梯、地铁站内何处有无障碍洗手间、如何找到有斜
面。武汉现有的无障碍环境建设涵盖了轮友所关注的大部分设施细节，武汉地铁无
障碍出行APP已经率先以地铁为切入点做了示范并取得一定成效。然而，伴随着
融入公交信息后，在武汉公交地铁无障碍出行APP的研发、运行和维护过程中也
组织无障碍设施数据、改进现有路径规划算法来进行路径规划，致力解决轮友的出
行阻碍。关于数据的组织思路，可为一些拓扑网络类数据存储、侧重关系分析和尝
试使用图数据库的应用提供借鉴；关于轮椅出行路径规划的算法研究，可为无障碍
出行路径规划提供一定参考；关于应用的设计和实现，可为推动武汉市无障碍环境
社会道德的水平，同时也展现了一个城市或地区精神文明的建设程度。自1974年
联合国提出“无障碍环境”概念以来，国内外针对残疾人适用公共建筑设计的研究
出于对残疾军人行动不便问题的回应，美国于1961年提出了世界上第一个“无
障碍标准”。美国在无障碍设施建设方面早已建立了多层次的立法保障，且其无障
之相适应。1990年，美国国会通过《美国残疾人法案》，明确要求公共汽车设施
必须为残疾人提供必要的使用条件。方案规定除通勤巴士线路外，提供行规固定线
服务时间等同于常规公交服务。从1968年《美国建筑法》明确建筑及其环境设
计需保障残疾人使用至今，美国曾先后8次完善法律法规来保障公交无障碍出行。
其无障碍交通条例分为技术（建设）条例和乘客权利条例，每个成员国会对条例提
供相应的指导性文件作为补充，因此其标准的制定和监管落实具有普适性。德国已
用，先后颁布有《联邦残障人士平等法案》、《联邦机会平等发》等一系列法案保
代，日本就颁布了相关技术规范，针对步行道和过街设施进行了大规模无障碍改造
[9]，包括：消除人行道高差和安装过街语音提示等设备。同时要求地铁车站和铁路
系统安装直升电梯、扩宽车站进出口等方便轮椅出行。著名无障碍研究专家高桥仪
平著有《无障碍建筑设计手册：为老年人和残疾人设计建筑》，详细介绍了福利镇
建设规划、设计要点和改善生活空间的技巧等，为无障碍环境建设事业添加了浓墨
概括表现在对无障碍环境建设缺乏足够的认识和理解、缺少相关监管措施、设计过
款、无障碍信息描述和定量性指标方面差别，归纳了问题点并提出了相关建议。夏
南京市残疾人出行基本特征、南京市残疾人空间分布特征等后，指出关注残疾人出
面的。其中值得关注的是，谷歌地图在2018年宣布在伦敦、纽约等几个城市开通
合新时代交通强国背景下，我国无障碍出行标准在基础设施、技术装备、运输服务
3个方面做了内容剖析与需求探讨，并针对性的给出了完善建议。有关注出行心理
行问题，分别对残障人士无障碍出行的现状、出行困难原因进行了分析，并尝试探
行在人文、环境建设方面给出了自己的看法。有针对出行中设施情况做设计改进的，
标，探索了最优出行线路并设计实验对比了高德、百度商业地图线路规划以此验证
出行线路的科学有效性。系统开发方面，有如天津市对全市无障碍设施进行了普查
并开发了“融畅”APP，也是全国首个将城市级室内外无障碍设施进行系统采集、
方便残障人士找到所需无障碍设施的导航系统，极大方便了当地有需人士的出行。
图数据库是一种基于图论基础发展的NoSQL数据库，Neo4j是图数据库中以
属性图作为图模型的实现代表。由于其无模式设计、侧重关系存储与分析的特点，
在国外研究使用方面，Sen[17]等使用Neo4j构建了基于关联规则挖掘的推荐系
统，以亚马逊上真实客户的反馈等数据为历史数据，提出了一种新的用于快速决策
的关联规则挖掘技术，并证明了它比关联规则挖掘最流行的方法之一Apriori算法
Neo4j进行了并列比较发现，虽然Neo4j的实现时间更长，但其执行查询复杂度更
低、运行速度更快，阐明Neo4j可被认为是健康数据存储和分析方向的可行竞争
者。图数据库能够有效存储异构、高度关联的数据，如临床数据。Mondal[19]等为
了便于机器学习和节省从图数据库中提取临床数据的时间，开发和优化了包含24
个过程的决策树插件用于在同质和非连接节点上直接在图数据库Neo4j中生成和
评估决策树。结果表明，将机器学习集成到图数据库中节省了额外过程的时间以及
在国内研究使用方面，大部分研究者将Neo4j用于关系图谱的构建，少量研究
提出通过本地旅游相关评价文本进行分类挖掘、计算关键词热度、建立关联模型并
量化，后计算出关联度并输入Neo4j进行可视化分析，完成了对周边游热点的分
析；赵雪芹等以研究万里茶道为契机，立足于数字人文视角将Protégé与Neo4j
相结合，提出了万里茶道数字资源知识图谱的构建思路，为万里茶道资源的开发利
特点天然趋向于使用图数据库作为底层数据存储模型，Neo4j作为图数据库中的榜
首产品以及其广泛应用且有鉴于应用中数据的采集、管理和可视化问题，产生使用
路径规划指构成路径的策略，而路径指的是连接乘客起点位置O（Orgin的缩
写）和终点位置D（Destination的缩写）的序列点或曲线，并且过程中要避开障碍
短路径问题的Dijkstra经典算法。有可求解负权重或无权重边的多源最短路径
Floyd算法。有常用的性能好且准确度稍高的路径查找、图形遍历算法，如A
算法有更大概率帮助他们在军事行动中找到合适的线路。Golshani[27]等设计了一
个称为RUTA-100的路径规划系统，将路径规划器的运行分为初始路径规划和动
划问题中存在的收敛速度慢、易陷入局部最优等不足，提出了一种改进的自适应遗
过分析乘客出行行为、无障碍设施分类等，定量化分析影响乘客线路选择因素后构
建广义费用函数，基于Dijkstra算法并在实现过程中加入地铁网络中的阻抗条件，
无障碍信息与公交信息进行有效整合关联，使用Vue.js、JavaWeb、Geoserver和
Neo4j等技术开发出一个具有辅助数据采集、附件站点与线路查询、路径规江南JN体育划和数
碍出行线路。通过对无障碍环境信息的分析、数据组织和开发辅助采集工具，整合
碍出行路线即是对基础库构成的网络节点做有效路径求解，需要考虑的是，各节点
是否符合用户预期的条件（如该地铁站口是否有垂直电梯、公交站点与道路左侧衔
图数据库Neo4j作为基础数据库，使用PostgreSQL作为辅助库，并且基础库和辅
碍卫生间），不同线路通过节点之间的关系做关联，节点间可以有多种关系，因此
可以较好地表示实际道路结构。网络节点（站点）主要存储有节点ID、名称、空
间数据（经纬度、高程）、节点类型、节点状态和其他属性（如节点的关联信息ID、
0.28指公交站与最近地铁站口距离）等。辅助库主要存储公交站点的3类图片、公
交站点的其他属性（如站点地址、站点电子屏、站点途径线路等）、地铁的站口图
片和站内的设施（垂直电梯、手扶梯、无障碍卫生间等）、在线APP产生的意见
划和基于传感器信息的局部路径规划。全局路径规划需要掌握所有环境信息，并根
据环境地图进行路径规划；而局部路径规划只需要通过实时传感器采集环境信息，
滑行等方式，可从网络中可以剔除大量无关节点，然后结合用户预期条件输入到算
法的判别条件中，很容易得到基于当前数据的可行结果。考虑到规划出行线路的通
用性设计，研究后续将对接高德地图路径规划（高德地图路径规划暂无武汉市无障
碍出行信息）并将规划出的结果进行整合，借由自制的专题图将规划所得出行线路、
块为众源数据采集APP；应用模块为武汉公交地铁无障碍出行APP；管理模块为
后台管理系统。3个部分之间相互联系、相辅相成，应用模块中有数据采集上报的
快捷入口（复用的交互界面）、数据模块也有路径规划的缩影（采集活动的轨迹和
接着就基于图数据库Neo4j应用于无障碍设施数据组织进行探索、针对轮椅无障
碍出行算法进行研究，最后结合前面研究成果对应用进行全面的盘点设计与实现。
意义，然后在阐述国内外相关内容研究现状基础上，提出本文的研究目的、内容与
如无障碍环境、无障碍设施、无障碍设计和通用设计，然后对最短路径与有效路径
做必要概念澄清，接着对本文使用到的数据层技术做简介、对应用的输出形式和开
第3章：基于Neo4j的无障碍设施数据存储与检索。首先对轮椅出行所关注的
无障碍设施进行分类说明，然后阐述武汉公交地铁无障碍出行APP的数据组织方
式、提出一些问题，接着基于Neo4j对无障碍设施数据进行重新组织，最后以数据
分析，然后有效路径进行约束说明，接着将轮椅无障碍出行最短路径算法进行详细
的需求进行澄清，然后对应用的总体框架和功能模块进行设计说明，最后对应用中
境做必要说明，然后分别对武汉市轮椅无障碍出行应用中较为重要的功能模块（线
便利，在建设工程中配套建设的服务设施，包括无障碍通道、电(楼)梯、平台、房
间、洗手间、席位、盲文标识和音响提示以及通讯，信息交流等其他相关生活的设
用设计是这样的设计，它设计的产品和环境不带有适应性和专用性，可以被尽可能
何。按照日本建筑学会的描述，通用设计的产品所涵有的六大特征是包含了无障碍
满足条件的路径K的集合，记作CAB），任何可通行的路径均可作为选项。就实际
选择而言，出行者会以使用时间少或换乘次数少等条件从CAB进行筛选，进而有
满足出行者的往往存在多条可选路径（记作EAB，且EAB⊆CAB），其中出行
费用（即路径K的权值和Sw）接近的一些可选路径均视为有效路径，有效路径的
基本条件：（1）无环简单路径（路径节点不重复）；（2）出行费用Sw处于最
短路径出行费用Min(S)和用户可接受的某一个出行费用H(S)之间（ds=H(S)-
Min(S)，ds=0）。针对不同的道路状况、不同的人群，ds的值可以有明显差异。
相较于有模式设计的关系型数据库，近年来无模式设计的NoSQL（其中的“No”
为“notonly”的缩写）数据库越来越备受青睐且被广泛用于内容缓存、分布式文件
系统、Web应用和社交网络等场景。常见的NoSQL数据库可分为4类：1）键
图数据库（GraphDatabase）是基于图论实现的一种NoSQL数据库，其数据存
储结构和查询方式均以图论为基础。图论中图的基本元素为节点和边，在图数据库
中对应的分别为节点和关系。常见的图数据模型主要有3种：1）属性图（Property
Neo4j是由Java实现的一种高性能的开源NoSQL图数据库，基于属性图数据
模型进行实现，于2007年正式发布第一版，其代码托管于GitHub上，现如今被各
行各业的数十万家公司和组织采用，使用案例涵盖了网络管理、软件分析、科学研
究、组织和项目管理、决策制定、社交网络等多方面。Neo4j实现了专业数据库
级别的图数据模型的存储，提供了完整的数据库特性（包括ACID事务的支持、集
群支持、备份与故障转移等），具有高可用性且能轻易扩展到上亿级别的节点和关
系，提供了类似关系型数据库查询语言的特有Cypher查询语言。Neo4j为保证关
系查询速度，有一个重要特点：免索引邻接，数据库中每个节点均维护有与它相邻
节点的引用。免索引邻接是实现高效率遍历的关键，其底层存储节点、关系和属性
分别采用固定长度存储：1）节点。节点存储文件用来存储节点的记录，文件名为
neostore.nodestore.db，节点记录长度固定大小如9B；2）关系。关系存储文件用来
33B；3）属性。属性记录存储于pertystore.db文件中，长度固定大小如
9B。由于底层基于图论，基于图的一些遍历算法极易实现且已内置，Neo4j使用起
根据DB-ENGINES的调查，Neo4j在图数据库领域的热度长期稳居首位。
交地铁无障碍出行应用开发和运维中遇到的数据端的各种信息不一致、重复、错乱
和手工处理等问题，使用图数据库Neo4j来重构应用底层数据组织可谓顺水推舟。
应用程序之间。与原生应用程序类似，用户可从应用商店下载和安装混合应用程序，
混合移动应用程序利用HTML、CSS和JavaScript等Web应用程序技术进行开
发，可使用一套代码库开发，在花费很小代价情况下将程序同时部署至多个不同平
台（如安卓、IOS）上。在移动操作系统的Web视图容器中运行，其本身不具
备与宿主设备组件（如相机、GPS、SMS等）的直接交互能力。为了与本地交互，
问原生设备能力、与Web应用程序开发技术栈类似、用户体验一致且易访问和开
发上市速度较快等，缺点是性能略低于原生应用程序且不适于重性能应用（如3D
游戏）。综合考虑应用场景和开发投入时间与成本，本研究拟定使用混合移动应用
无障碍设施的可访问性、出行线路的有效性，而基础的无障碍设施环境建设从物质
层面对整个出行有决定性支撑作用。下面将从出行中，用户较普遍接触的地铁和公
上行，但是具备调整为下行的条件，特殊情况需要提前报备可临时变向）、基本每
口直梯）、站内人性化设施布置图会在站内闸道口明显可见、站厅内的标识信息在
厅内较为显眼、站内直梯大多靠近服务台或站厅中部位置、站内站台头部上方针对
手等辅助通行，站口有立柱表明该站所在线路等信息，站口的人行台阶在大多地方
都有较窄可人助上行的小斜坡等。此外，站口与路面衔接大多是有长缓坡或较为平
行通道有平缓斜坡助行（部分站台由于历史原因，斜坡可能离站台相距较远），部
斜坡的公交车等）。目前市内公交车辆大多是不直接打开轮椅通行斜坡的，情况更
糟的是部分通行线路上的车辆都是一级台阶类型，轮椅是无法直接上车的。本研究
中，收集的相关无障碍公交车清单由武汉新生命多方获取并提供的。车辆内部，大
言，少数靠近公交站出入口会有标识且导向到公共厕所，而无障碍酒店信息目前基
图中内其也少有标注或标注不全（如标注321路公交车是否可供轮椅乘坐、公交
站台周边环境是否使得轮椅单人友好通行等）。高德地图相对来说标注信息较多，
术点进行了介绍，最后对武汉市轮椅无障碍出行环境现状做了简述，这些内容均为
新生命脊髓损伤者生活重建服务中心就推出了武汉地铁无障碍出行APP辅助轮友
行APP，继而全盘考虑现有应用维护代价和使用便捷性后进行了武汉公交地铁无
障碍出行APP研发。整个过程中，应用相关基础数据均沿用此前人工线下采集和
线上获取两种方式收集，随着持续的运营，数据端逐渐出现了各种不一致、不完整、
数据采集APP的设计研发。在此背景下，因有幸参与应用设计与研发，本章节将
从轮椅出行关注的无障碍设施、武汉公交地铁无障碍出行APP现状和基于Neo4j
《无障碍设计规范》（GB50763-2012）及配套国家建筑标准设计图集《无障碍
设计》（12J926）是现行实施的规范。2023年1月，住房和城乡建设部对《无障碍
设计规范》（局部修订征求意见稿）公开征求意见至当年3月3日，但没有本质上
的大调整，其中多数是对无障碍设施设计及细节描述上的精确化、范围扩充和严谨
表述，如原3.3.1关于无障碍出入口的分类中由“平坡出入口”改为“地面坡度不
1缘石坡道（curbramp）位于人行道口或人行横道两端，为了避免人行道路缘石
2盲道（tactileground在人行道上或其他场所铺设的一种固定形态的地面材
surfaceindicator）料，使视觉障碍者产生盲杖触觉及脚感，引导视觉障碍
3行进盲道（directional表面呈条状形，使视觉障碍者通过盲杖的触觉和脚感，
4提示盲道（warning表面呈圆点形，用在盲道的起点处、拐弯处、终点处和
5无障碍出入口（accessible在坡度、宽度、高度上以及地面材质、扶手形式等方面
8轮椅坡道（wheelchair在坡度、宽度、高度、地面材质、扶手形式等方面方便
9无障碍通道（accessible方便残疾人、老年人和其他有需求的人自主安全地通行
（accessiblecirculation）障残疾人、老年人和其他有需求的人自主安全地通行的
交通流线轮椅通道（wheelchair在检票口或结算口等处为方便乘轮椅者设置的通道。
12无障碍电梯（accessible适合行动障碍者和视觉障碍者、听觉障碍者进出和使用
13升降平台（platformlift方便乘轮椅者进行垂直或斜向通行的平台式设施。
14安全抓杆（grabbar）在卫生间（厕所）、浴间等卫生设施内，方便行动障碍
15无障碍厕所（unisex方便残疾人、老年人和其他有需求的人使用的小型无性
16轮椅席位（wheelchair在设有固定席位的场所内，供乘轮椅者使用的位置。
17安全阻挡措施（edge自动扶梯、楼梯、轮椅坡道的下部以及各种室内外低矮
18语音提示站台（busstation设有为视觉障碍者提供乘坐或换乘公共交通相关信息
19低位服务设施（lowheight为方便行动障碍者使用而设置的高度适当的服务设施。
20母婴室（motherandbaby设有婴儿打理台、水池、座椅等设施，为母亲提供的给
21安全警示线（safety用于界定和划分危险区域，向人们传递某种注意或警告
（GB50157-2013）、北京有地方标准《城市轨道交通无障碍设施设计规程》
（DB11/690-2016）。其中地铁设计规范中明确车站无障碍设施仍需满足《无障碍
铁无障碍智慧出行的最优路径分析技术研究”中阐述的为主。以武汉市轮椅无障碍
出行为例，轮友特别关注的是在出行过程中的站外垂直电梯、站内升降平台以及无
障碍厕所的位置及可用性，而其他的则目前没有特别要求。本研究中，依据空间位
的电子屏、站台与人行道的接驳处是否有高度差、站点周边无障碍洗手间和所搭乘
的车辆是否无障碍公交（车辆是否有专用坡道辅助轮椅自助上车）等。无障碍公交
车车辆内的轮椅停靠席位和扶手等一般较为完备，也会配备车内设施安置图等，相
对而言，自助轮椅出行乘坐非无障碍公交车则一言难尽。本研究中，结合具体公交
应用现行用的是PostgreSQL数据库，主要存储线路、站点和设施的属性数据，
设施的空间属性仅记录经纬度坐标。PostgreSQL是一种关系型数据库，需要做“模
型设计”将数据实体转化为记录表，数据项作为表中的一条记录。各实体都有其记
录表，不同实体间的关联需要重新设计关联表，存储以实体记录为主且对读友好。
1地铁线路线路ID，线路名称，线地铁站点站点ID，站点名称，地铁线地铁站点出入口出入口ID，地铁站点ID，出入口名称，经度，纬度，出入口描
4地铁站点设施设施ID，设施类型，出入口ID，站点ID，设施描述，设施图，
由此关联。公交站点关联的设施有：站点与道路左侧连接坡道、与道路右侧连接坡
道、站点电子屏、站点线路牌和站点周边无障碍洗手间等；地铁站点关联的设施有：
（1）站外。出入口的垂直电梯、手扶梯和出入口附近的无障碍卫生间；（2）站内。
站内垂直电梯、无障碍卫生间、布置图、服务台、换乘区等。公交站点关联设施在
公交站点表中直接存储，地铁站点关联设施在地铁站点设施表中，通过站点ID关
都经过中南路站，但是出入口是不同时期建设开放的，采集数据时出现了这种情况
B、C1、C2。），而实际生活中人们并不关心出入口与线路的同期开放时间关系；
起来十分繁琐且限制了后续功能扩展（如给公交站点增加搜索标签、进行空间数据
Neo4j是一个开源的NoSQL图形数据库，数据存储时不需要做“模型设计”，
和关系都可有多标签和各自的属性（键值对形式），存储的记录数可轻松扩展且图
存储实践时，Neo4j主要用来存储灵活且关键数据（如各类站点、线路和无障
碍设施），尽可能的减少查询后多重处理数据后返回到应用前端，也就是说图数据
库中存储的是主数据，关联的其它属性（如无障碍设施的图片地址、填写的评论留
言等）仍旧存于PostgreSQL中。由此，本研究采取的无障碍设施数据存储总体思
（1）分别给公交站点（Stop）、地铁站点（Station）、地铁出入口（Entrance）、
通过在相邻站点间新增单向关系并录入线路标签（如标签Bus，code“518路”作
为线路编码，加上其他指向线路的属性）来连接。往返两个方向上，同一道路两侧
的公交站点分别建立节点存储（站点也许同名，但站点经纬度坐标不一致且创后的
及标签属性（如标签Metro，code=2作为线路编码）来记录往返向，地铁站点不区
立设施实体，然后通过与站点建立Station_Have关系直接挂接，其中站外设施大多
与站点出入口有关系，此时该设施与出入口又建立Staion_Near关系关联。需要说
明的是，针对轮椅出行场景，轮友较为关注的站外垂直电梯、无障碍厕所则在创建
设施实体节点与出入口连接的同时，将添加与站点的直接连接边（即Station_Have
Stop_Near关系、与地铁无障碍设施建立Nearby关系，相应的两种关系的属性上均
会添加dist属性用来标识距离（以实际轮椅出行可接受行程，取马路同侧且步行距
离不超过1.5km的出入口或设施较适宜）。其中，Nearby关系另添加有type属性
用来标识周边邻近的设施类型、添加有entrance属性标识该设施最近的地铁出入
关系的定义及属性和实体间关系定义及属性，在“5.3.1图数据库Neo4j”中会详
的探索均为本研究提供了有效参考。按上述存储设计，导入数据后查询得地铁2号
线及其关联出入口信息后有如下图3-3所示。其中，粉红色圆圈为地铁站点、蓝色
息有如下图3-4所示。其中，粉红色圆圈为地铁站点，“广埠屯”表示站点名称；
蓝色圆圈为地铁站出入口，“A”、“B”、“D”、“H”、“J”、“K”分别表
示出入口名称；灰色圆圈为一些无障碍设施，“elift”表示站外垂直电梯、“etoilet”
表示非付费区无障碍卫生间，其它类型设施请参考“表5-10设施类型取值表”对
广埠屯”表示“广埠屯”有一个无障碍卫生间，这里关系“Station_Have”上有属
埠屯站”公交车站相关信息，有如下图3-5所示。其中，蓝色圆圈表示地铁站点出
入口（圆圈中文字表示出入口名称），黄色圆圈表示公交站点（圆圈中文字表示公
交站点名称、公交站点间有Bus关系连接，表示前后相连的站点在同一公交线路
上、箭头方向标识为线路行驶方向），灰色圆圈表示无障碍设施（“elift”表示站
外垂直电梯、“etoilet”表示非付费区无障碍卫生间）；“公共厕所（银海雅苑小
区旁）-Nearby-珞喻路地铁广埠屯站”表示公交车站“珞喻路地铁广埠屯站”周边
表示该设施为一个距离公交车站约1200m左右的且不在地铁站内的一个卫生间
法有效阅读，此处以“广埠屯”地铁站和“珞喻路地铁广埠屯站”公交车站为例，
对其整合后信息进行展示有如下图3-6所示。图中，粉红色圆圈表示地铁站点、蓝
色圆圈表示地铁站点出入口、灰色圆圈表示无障碍设施、黄色圆圈表示公交站点。
其中，灰色圆圈既连接粉色圆圈，又连接黄色圆圈，表示该设施是地铁站拥有的一
个无障碍设施（Staion_Have关系），且在公交车站的附近（Nearby关系）；灰色
圆圈既连接粉色圆圈，又连接蓝色圆圈，表示该设施是地铁站拥有的一个无障碍设
施（Staion_Have关系），且在地铁出入口的附近（Station_Near关系）；其它节点
连接情况请参考上面关于图的相关描述。关于图中个节点和边的定义及属性等，在
的研发，此处以两张截图来展示部分成果。数据采集的开始采集界面有如图3-7所
障碍出行APP的现行数据组织进行描述，接着针对在数据采集和维护端出现的问
题进行了分析，最后就使用Neo4j进行数据组织进行了描述以及实现成果示例。
使其能够在现有道路环境中自由移动。本章研究的主要是基于前述构建的“地铁-
公交”交通网络中轮椅自助出行的无障碍线路查找，本质上看是一种带有条件制约
的最短路径查找，下面将从最短路径算法、有效路径约束条件和轮椅无障碍出行有
经典的算法之一[41-42]。很多关于路径选择、路径优化和可达性分析等的问题，直
颇多，其间涌现了多种经典算法或基于这些算法的改进算法[43-51]。目前，普遍认
Dijkstra算法是一种基于贪心策略，用于在非负权值网络中较经典的求解单源
最短路径的算法，被广泛应用于在交通运输、社交网络、路径选择等诸多方面，于
1959年由荷兰数学家Edsger.W.Dijkstra提出并随后发表。算法基本思想：在有限
节点集合中从源节点开始，每次选择与源节点距离最短的节点进行扩展，直到扩展
Step1：初始化。将源点标记为已访问且权值设为0，其他节点权值设为无穷大；
Step2：扩展。将源点放入S中，逐个访问T中与源点相邻的节点，更新它们
Step3：选取。从T中选择未标记的权值最小的节点v作为下一个访问节点，
Step5：重复。重复上述2-4步，直到T为空，即可求得源点到图中所有节点间
Floyd算法是一种基于动态规划思想，用于在有向图中求解多源最短路径问题
的经典算法，被广泛应用于路径规划、网络通信和交通运输等领域，于1962年由
美国计算机科学家Robert.W.Floyd提出。算法的基本思想：从图中任意一个顶点
出发，依次枚举每个顶点并判断经过当前顶点的路径是否比已知的路径更优，若更
Step1：初始化。初始化矩阵D，若节点i和节点j之间存在边，则记D[i][j]的
Step2：遍历更新。对于节点k，枚举所有的节点i和节点j，如果D[i][j]D[i][k]
Bellman-Ford算法是一种基于松弛（relaxation）操作，用于求解带有负权边的
单源最短路径问题的经典算法，被广泛应用于计算机网络和路由协议中，于1958
Step1：初始化。将源节点的距离值设为0，其他节点的距离值设为正无穷大；
Step2：松弛。从源点开始，对所有边进行松弛操作，遍历所有边，重复进行V-
Step3：检查负权环。若存在负权环，则在第V轮松弛操作后停止运行。若在
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