城市公交换乘指南系统设计　开题报告

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1、开题报告城市公交换乘指南系统设计　一、选题的背景、意义1.选题的背景我国经济的持续发展必然加快城市化、机动化速度，更何况我国城市化水平本来就低于相应的经济发展水平。汽车进入家庭、城市扩张可能带来的郊区化趋势，与城市化一起成为21世纪我国城市交通发展的大背景。我国私人汽车的迅速发展给城市交通系统带来了严重的影响。如何考虑私人小汽车和公共交通系统的竞争关系并建立一个有竞争力的公共交通系统；如何选择交通政策等，都影响这个城市的交通模式、城市建设。城市的各种交通政策的选择和实施必须考虑城市的特性和资源、代价和效果。因此有必要在可持续发展的目标下，借鉴国外城市的成功经

2、验和失败教训，重新检查城市交通系统的规划和建设，从而充分利用有限的交通资源，体现“无缝接驳”的人性化理念[1]。目前乘客可以获得的公交信息很少，而且方式主要是常规手段。我国乘客一般获得公交信息的方式局限与电话，交通地图，向他人问询等常规方式。2.选题的意义关于共交线路中最优线路得查询算法有很多文献都作了讨论,如文献[2-4],还有专门讨论针对换乘次数最少的线路查找算法[5];以及文献[6]等都对公交线路中最优线路的查询算法。作研究.城市交通的换乘方式主要有停车场换乘和乘车换乘两种。停车场换乘也叫存车换乘，是指将自备车存放后，改乘公共交通工具到达目的地的交通方

3、式；乘车换乘是指从一种公共交通工具或一条线路，转换到另一种公共交通工具或另一条线路上的换乘方式，这是一种前后衔接的连续转乘方式[7]。下面通过以下两点说明公交换乘系统的必要性和重要性：.以百万人口占地一百平方公里的城市为例，若每平方公里划分一个交通小区，其各点均直接联系需要4950条线路，显然，这既无可能也无必要，必须用换乘的方式来解决[8]；如果采用不同的交通工具，换乘更是大量存在。公交以其覆盖面广、经济快捷的特点，目前仍然是绝大数出行者的首选方式。我国实施城市的可持续发展之路，当然包括城市交通的可持续发展。所以大力倡导改善客运结构，大力发展公共交通乃当务

4、之急。一、研究的基本内容与拟解决的主要问题1.研究的基本内容本设计将研究实现公交查询系统换乘查询时，在知道每条公交线上的站点的基础上,首先以换乘次数最少作为最优标准,当换乘次数相同时再以站点数最少为最优标准,用集合的方法给出了任意两站点之间的最优公交线路的查询算法，并给出了选择换乘次数多,但站点数少的公交线路的条件[4]。。2.要解决的主要问题1)前期掌握理解该设计中用到的算法思想。2)熟练掌握有关在设计总需要用到的开发环境和软件工具。3)基于Web环境，为某一城市公交出行者提供换乘线路选择，设计出良好的人机查询交互界面。4)优先基于换乘次数最少的公交换乘线

5、路实现公交出行者换乘线路的优化，力求达到换乘次数最少和乘车站点总数最少的双目标优化。二、研究的方法与技术路线、研究难点，预期达到的目标1.研究的方法与技术路线　算法思想设要查询从SA站点到SB站点的最优线路.设SA的后续线路有m1条,分别为La1,La2…Lam.设SB前续线路有m2条,分别为Lb1,Lb2,…Lbn。取SA的后续线路与SB前续线路分别作交得Z，令Z0={所有Zij的并};当{SA,SB}包含在Z0中时,说明SA到SB有直达的线路；当{SA,SB}不包含在Z0中且Z0非空时,则SA到SB没有直达的线路,至少需换一次车,而Z0中的元素为可换车的

6、站点。分别取这些站点连接SA和SB,得多条SA到SB需转一次车的线路,比较这些线路上的站点数可得最优线路。当Z0为空时,用不经过SA和SB的各条公交线路(记为Lq，q=1,2,…)与SA的所有后继线路作交.取Lq中与SA的后续线路交为非空的线路Lp,(p=1,2,3…),得Lp上的站点St,St的前续线路与SA的后续线路交集减去{St}为空.此时,取St在线路Lp上的后续线路Ls与SB的各前续线路取交.。若交集不空(存在S′t属于此交集),则知从SA到SB至少需换两次车,且换车的两个站点先后分别为St和S′若各St在线路Lp上的后续线路Ls与SB的各前续线路

7、交为空时,则取Lp(p=1,2,⋯)与SB的各前续线路交作交;其中与SB的前续线路交非空的线路记为Lq,得Lq上的站点Sr,Sr的后续线路与SB的前继线路交集减{Sr}为空.取Sr在Lp上的前续线Lq与St在线路Lp上的后续线路Ls取交.若交集非空,则得到多条从SA到SB至少需换三次车的线路和各条线路上的三个换车站点,将它们比较可的换车次数为三的最优线路.若交集为空,则表明SA到SB至少需换四次车。重复以上过程,可找出需换四次,五次及换更多次车的线路。以上是以换车次数最少为标准的最优线路查询算法，但在实际中会出现换车次数多的线路上的站点数比换车次数少的线路上

8、的站点数少，这时乘客会考虑以换车次数的线路作为最优线