城市公交换乘数据模型研究及算法实现_扈震.pdf

城市公交换乘数据模型研究及算法实现 扈 震 张发勇 刘书良 （中国地质大学（武汉）信息工程学院 湖北武汉 430074） 【摘 要】人们出行时选择公共交通是常用的一种方式，本文的目的在于如何能 够方便地为人们出行时选择最优的公交换乘方案。首先设计了城市公交网络模 型，并分析此模型详细的数据结构，在此基础之上提出以最小换乘次数为主的广 度优先搜索的公交换乘算法，并结合实际情况，对此算法进行了人性化的改进， 如步行换乘、综合因素等，使得计算出来的换乘方案的实用程度大大提高，符合 大多数人的出行习惯和要求。 【关键词】换乘 最优路径 公交网络 地理信息系统 中图分类号：P208 文献标识码：A Research and Algorithm Actualization of City Public Transit Network Data Model HU Zhen Zhang Fayong Liu Shuliang (Faculty of Information Engineering; China University of Geosciences; Wuhan China 430074) Abstract: It is a general method by choosing public traffic when the people get out of the house. The article’s intention is how to select the optimum bus-transfer scheme conveniently. Firstly, the author designs the city public transit network data model and analyses the detailed model data structure. It is the basis of the bus-transfer algorithm which search extendedly firstly based on the minimal transfer times, and according to the actual condition, the algorithm is developed in the practical aspect, such as walking transfer, competitive factor and so on. It is increased that calculated transfer scheme’s practical degree and it accord with the habit and request of the more people going out. Keywords: transfer, optimum route, Public Transit Network, GIS 0. 引言 在城市的公共交通网络中，公交换乘是乘客出行的一个重要的问题。随着城市公交规模 的不断扩大，有相当部分的出行难以直达，乘客必须换乘才可到达目的地。在研究公交换乘 的最优路径算法时，有必要先了解乘客出行时所考虑的因素，通过对乘客出行心理、行为的 研究来确定模型的优化目标和约束条件。 按照传统的想法，乘客总是选择从起始点到终迄点的最短路径。研究表明，在大部分的 城市公交网络模型中，最短距离并不是决定公交线路选择的主要因素，其它因素却是十分重 471 要的影响因素。通常受到以下几个因素的作用：（1）换乘次数，是指乘客在完成一次出行过 程中所换公交车的次数；（2 ）出行距离，则包括车上距离和车外距离，车外距离指的是乘客 为了乘车而步行的距离；（3 ）出行耗时，指乘客在一次出行过程中所需的时间，它也包括车 上和车外部分，车外耗时除了在车外距离部分所耗的时间外还包括在车站等车的时间；（4 ） 出行费用，指的是乘客在完成一次出行过程中所花的车费。不同乘客对于各项因素的要求都 是不同的，有些人优先考虑换