[发明专利]基于站点及共线运行的公交乘客出行路径选择方法

说明书

本发明涉及一种基于站点及共线运行的公交乘客出行路径选择方法，通过搜寻合理的换乘站点并将途经站点间的所有共线公交线路作为乘客可乘坐的线路，在计算候车时间中考虑了公交站点间所有共线线路的发车间隔，即乘客可选择所有共线线路中最先到达的线路，有别于以往算法中仅单一线路的发车间隔，提高了站点候车时间计算的准确性；在计算站点间行程时间时，考虑了所有共线线路的行程时间的加权平均值，有别于以往算法中仅单一线路的行程时间，提高了行程时间计算的准确性；所给出的推荐路径包括各途经站点以及站点间可乘坐的公交线路，有别于以往仅给出单一公交线路及换乘出行链，推荐路径更具合理性。提高了出行路径选择的合理性及出行时间估算的准确性。

技术领域

本发明涉及一种智能交通管理技术，特别涉及一种基于站点及共线运行的公交乘客出行路径选择方法。

背景技术

公共汽车交通出行是一种绿色高效的出行方式，但由于城市公交线路走向和站点分布的复杂性，如何快速寻找最为便捷快速的从出发地到目的地的公交出行方案，成为城市居民和外地旅客关注的问题。因此，有必要采取合适的方法为公交乘客选择合理的乘车线路和换乘站点，以提高公交出行效率。

经对现有技术的文献检索发现，有关公交乘客出行路径选择的方法主要有以下几种：

(1)传统小汽车交通出行最短路径算法。这类算法是研究路网中两点间阻抗最小的路径，针对小汽车交通，有包括Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法等较为成熟的算法。我国的发明专利“基于骨干路网分层的多路径选择方法”、“多任务导航中最优路径选择方法”和“一种急救车后送路径选择方法”又分别从考虑驾驶员对出行路径的判断、考虑多个任务点以及考虑紧急救援等交通，提出了一系列新的路径选择方法。

(2)基于图论的公交出行最短路径选择算法。这类算法将公交系统抽象建模成一个以公交站点为节点、以公交线路为连线的图，然后应用经典的最短路径算法求公交出行的最短路径，最后将这条最短路径转换成公交出行换乘方案。例如Anez在《Dual GraphRepresentation of Transport Networks》中提出的二重图公交网络模型以及苏爱华在《公交网络换乘问题的一种实现》中提出的公共交通网络模型。

(3)考虑换乘次数、换乘等待时间等因素的公交出行路径选择算法。公交出行选择受多种因素的影响，除了采用出行时长反映出行效率外，可采用换乘次数体现便利性。例如Nicholas在《A data model for multi-dimensional transportation applications》中提出了公交网络静态多路径优选算法，其中以换乘次数最少为第一目标，出行距离最短为第二目标。赵巧霞在《以最小换乘次数和站数为目标的公交出行算法》建立了以换乘次数最少为主要目标，途径站数最小为次要目标的最优路径出行模型。

第一种方法虽然较为成熟，但公交线网较道路网更为复杂，线路即使相交也未必有换乘站点，因此传统小汽车交通出行最短路径算法一般难以直接应用于公交出行路径选择。为此，第二种方法充分考虑了公交线网以站点为转换节点的特点，建立了相应网络图，但由于忽略了换乘次数这一因素，导致优化结果可能出现换乘次数过多的情况，与实际乘客出行需考虑换乘、票价等综合因素的实际情况不符。因此，在第三种方法中，增加了乘客对于最优路径的综合因素考虑。但现有方法均是以搜索最优的单个公交线路及换乘出行链为目标，将不同的公交线路作为不同的公交出行路径方案进行比选，忽略了公交共线运行这一常见特征。而实际乘客出行往往并不特别在意公交线路，尤其是两站点间存在多条公交线路时，往往会选择最先到达的线路。因此，有必要改进以往算法中将不同公交线路完全作为竞争关系的处理方法，考虑共线运行时不同公交线路的合作关系，从而给乘客提供更为合理、全面的公交出行路径。

发明内容