一种公交换乘对信息优化方法

技术领域

本发明涉及电子地图技术领域，具体为一种公交换乘对信息优化方法。

背景技术

随着智能手机等设备的普及，人们出行越来越多依靠电子地图进行路线查询，电子地图，即数字地图，是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。目前越来越多的用户选择公交出行，为获知从起点到终点的公交出行路线，越来越多的用户使用电子地图进行公交路线规划。

中国专利公开号为CN107545317B公开了一种公交换乘对信息优化方法，包括：从预置的公交站换乘对信息中，获取第一公交线路和第二公交线路之间的公交站换乘对；根据获取的公交站换乘对中换乘站点在其所属公交路线中的位置以及公交站的换乘连续性，确定出冗余公交站换乘对；将冗余公交站换乘对删除，本发明实施例从预置得到公交站换乘对信息中确定出冗余公交站换乘对，并将冗余公交站换乘对删除，一方面，给用户提供更加合理的公交站换乘对信息，减少公交站换乘对数量；另一方面，为后续路公交路线规划降低对公交站换乘对的计算量和提高公交路线规划的效率和合理性提供数据支撑。

但是在使用中存在的缺陷有：

现有的公交站台仅显示公交距离公交车站还有几站距离，并没有显示公交车是否有同时进站的情况，使得换乘乘客不知道公交车进站换乘信息，对乘客的换乘产生了很大的困扰，这种预先假定换乘点的方式导致解空间扩大，解空间在原规模基础上按指数速度增大，增加了求解的难度。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种公交换乘对信息优化方法，具备用户提供更加高效、合理的公交换乘路线等优点，解决了公交换乘路线不合理造成浪费不必要时间的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种公交换乘对信息优化方法，包括以下步骤：

步骤一、获取基础网络和获取计划公交线路数，且将基础网络分别生成所述计划公交线路数的公交线路；

步骤二、假设在路网环境中存在N个公交车站和K条公交线路，所述N个公交车站构成的公交车站集合记为S＝{s1，s2，…，sn，…，sN}，sn表示第n个公交车站，n＝1，2，…，N，令N个公交车站换乘优化的起始时刻为t0；令N个公交车站换乘信息的第c个采集周期为Tc，令tc＝t0+Tc表示当前时刻，并初始化c＝1；

步骤三、顺序遍历该乘客相邻的两条OD记录的线路号是否相同，所述相邻的两条OD记录分别为第i条OD记录与第i+1条OD记录，若相同，则判定乘客没有进行换乘，数据指针移向下一条乘车记录，重复步骤S2；若不相同，则进入下一步；

步骤四、计算相邻两次乘车记录间的迂回系数，并将迂回系数与迂回系数阈值进行比较，若迂回系数大于迂回系数阈值，则判定乘客第二次乘车为二次出行，数据指针移向下一条乘车记录，回到步骤S2；若迂回系数小于或等于迂回系数阈值，则进入下一步；

步骤五、以所述总成本为目标值，判断所述目标值是否收敛，若是，得到所述公交线路网络，若否，采用启发式算法对所述公交线路网路进行优化迭代，直至所述目标值收敛；

步骤六、获取计划公交线路数包括：采用如下公式确定所述计划公交线路数，R∈(R1，R2)，其中，

步骤七、应用加权有向网络，计算上述最短路径集R中每条路径的路径特征时间系数，所述的路径特征时间系数记为p

优选的，所述基础网络为具有节点-连接结构的网络，所述基础网络包括基础节点，所述公交线路包括第一节点。

优选的，所述R为所述计划公交线路数，Cw为所研究城市范围的宽度，Cl为所研究城市范围的长度，Cs为用户的最大且合理的步行距离，R1表示在等间隔的情况下为所研究城市铺上横纵交错的正交公交线路网格需要的线路数，I为计划投入的线路总预算，Pi为平均单条线路的造价，R2表示计划预算所能支持的最大线路数。

优选的，所述将R条所述公交线路中与所述基础节点重合的所述第一重合节点合并为一个节点，作为线路搭接换乘节点。

优选的，当输入一个源节点在指定的数据文件中搜索相关数据时，首先遍历其所有的邻居节点，查看查询的结果当中是否包含所需要的数据，如果存在，则返回相应的数据；否则，继续以邻居节点为新的源节点，重复上述遍历过程，直到找到目标数据为止。

优选的，所述获取每个用户在所述最短路规划下出行的单个成本包括，采用如下公式确定所述单个成本，C

优选的，获取所述目标值在最后1/3阶段的迭代中取得的下降值占总下降值的比率，比较所述比率是否小于设定的收敛速度阈值。

优选的，根据所述样点个数，调用适配的启发策略，启发生成处于所述基础网络中的多个控制样点，]基于生成有多个所述控制样点后的基础网络，求解无环旅行商问题，得到经过多个所述控制样点的无环最短路径。

优选的，所述将至少一个所述第一网络节点与所述基础网路中的节点搭接连通，使得所述无环最短路径成为带有节点序列的线路，将所述带有节点序列的线路存储至数据库或配置文件中，得到所述公交线路。

优选的，将所有公交车上所有乘客的换乘信息{wc(jk(m)，jk'，sn)|k＝1，2，…K；m＝1，2，…，M}分别传递给乘客所需换乘的公交车站。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种公交换乘对信息优化方法，具备以下有益效果：

该公交换乘对信息优化方法，在确定公交线路数时，不仅考虑城市边界范围，还增加对线路预算、成本等的考虑，选取的公交线路数更加合理，也有利于后续对生成的公交网络进行以总成本为目标值的评价时更容易达到收敛，减少优化程序，提高规划效率，将公交车进站次序进行不同的优化排列，在所有不同排列组合形式下公交车进站换乘的情况中选出最优的公交车进站次序，从而使参与换乘乘客的数目更大化，让参与换乘乘客能及时参与换乘，节约了出行时间。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种公交换乘对信息优化方法，包括以下步骤：

步骤一、获取基础网络和获取计划公交线路数，且将基础网络分别生成所述计划公交线路数的公交线路；

步骤二、假设在路网环境中存在N个公交车站和K条公交线路，所述N个公交车站构成的公交车站集合记为S＝{s1，s2，…，sn，…，sN}，sn表示第n个公交车站，n＝1，2，…，N，令N个公交车站换乘优化的起始时刻为t0；令N个公交车站换乘信息的第c个采集周期为Tc，令tc＝t0+Tc表示当前时刻，并初始化c＝1；

步骤三、顺序遍历该乘客相邻的两条OD记录的线路号是否相同，相邻的两条OD记录分别为第i条OD记录与第i+1条OD记录，若相同，则判定乘客没有进行换乘，数据指针移向下一条乘车记录，重复步骤S2；若不相同，则进入下一步；

步骤四、计算相邻两次乘车记录间的迂回系数，并将迂回系数与迂回系数阈值进行比较，若迂回系数大于迂回系数阈值，则判定乘客第二次乘车为二次出行，数据指针移向下一条乘车记录，回到步骤S2；若迂回系数小于或等于迂回系数阈值，则进入下一步；

步骤五、以总成本为目标值，判断目标值是否收敛，若是，得到公交线路网络，若否，采用启发式算法对公交线路网路进行优化迭代，直至目标值收敛；

步骤六、获取计划公交线路数包括：采用如下公式确定计划公交线路数，R∈(R1，R2)，其中，

/>

步骤七、应用加权有向网络，计算上述最短路径集R中每条路径的路径特征时间系数，的路径特征时间系数记为p

基础网络为具有节点-连接结构的网络，基础网络包括基础节点，公交线路包括第一节点，R为计划公交线路数，Cw为所研究城市范围的宽度，Cl为所研究城市范围的长度，Cs为用户的最大且合理的步行距离，R1表示在等间隔的情况下为所研究城市铺上横纵交错的正交公交线路网格需要的线路数，I为计划投入的线路总预算，Pi为平均单条线路的造价，R2表示计划预算所能支持的最大线路数，将R条公交线路中与基础节点重合的第一重合节点合并为一个节点，作为线路搭接换乘节点；

获取每个用户在最短路规划下出行的单个成本包括，采用如下公式确定单个成本，C

本发明的有益效果是：该公交换乘对信息优化方法，在确定公交线路数时，不仅考虑城市边界范围，还增加对线路预算、成本等的考虑，选取的公交线路数更加合理，也有利于后续对生成的公交网络进行以总成本为目标值的评价时更容易达到收敛，减少优化程序，提高规划效率，将公交车进站次序进行不同的优化排列，在所有不同排列组合形式下公交车进站换乘的情况中选出最优的公交车进站次序，从而使参与换乘乘客的数目更大化，让参与换乘乘客能及时参与换乘，节约了出行时间。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。