[发明专利]一种快速检索公交换乘方案的方法

说明书

本发明公开了一种快速检索公交换乘方案的方法，在海量的可能的公交线路组合中，通过预先计算直达和步行换乘作为缓存、实时计算多次换乘，查找最优的换乘方案的快速方法；本发明的实施流程为：建立基础数据缓存；构造步行可达矩阵；计算直达站点对；计算步行直达站点对；计算多次换乘方案；现有的技术方案采用实时计算，一旦遇到三次及以上换乘才能抵达的站点对，计算速度会超过10s。从实际系统中测得，经过此方案预先计算缓存后，3次甚至4次换乘的站点对，也能在5秒之内得出结果，直达或二次换乘方案，往往不超过300ms。

技术领域

本发明涉及一种公交换乘的快速检索换乘方案的方法，在海量的可能的公交线路组合中，通过预先计算直达和步行换乘作为缓存、实时计算多次换乘，查找最优的换乘方案的快速方法。

背景技术

公交换乘检索是计算机系统接收公交站点对输入、通过查询城市公共交通线路及站点数据，得到从起点站出发、经过乘车、中间站点换乘、步行等方式抵达终点站的综合方案的技术。公交换乘检索系统是城市公共交通服务的重要组成部分，在城市普通市民、旅游者有着重要作用。系统通过PC端、Web端、移动端等方式提供服务，在GIS地图上显示规划线路、并提供文字说明，方便市民和旅游者的日常工作、学习、参观游览等的交通需求。随着城市公共交通线路的增多，城市的扩张，站点之间的换乘方案也越来越复杂，使用传统方法检索方案的响应时间也越来越长。

为了解决上述问题，公交换乘检索系统使用了缓存技术、预先计算能直达和步行直达的站点对，放入缓存中，在多次换乘中，可经过较少次的循环，对已经存在的直达方案进行组合，生成二次、三次及以上的换乘方案。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种通过建立直达和步行直达站点对的缓存结构，大幅缩短换乘方案检索时间，实现全市域公交换乘方案检索的流程。

为实现上述目的，本发明采用一种快速检索公交换乘方案的缓存结构，该缓存结构从小到大包括以下四个层级：

换乘段(Segment)：指完整不可分割的一段步行(WalkSegment)、或乘坐公交车(BusSegment)、或乘坐地铁(SubwaySegment)的出行方式。

换乘方案(TransferPlan)：指由多个换乘段(Segment)构成的、从起点站到终点站完成的换乘计划。包括了整个换乘方案的总距离、总步行距离、总花费时间、总金额和总换乘次数等信息。

换乘方案缓存(TransferCache)：指包含多个换乘方案(TransferPlan)的一对站点对的换乘方案的集合，包括了对换乘方案数量的统计、纯公交方案的统计、纯地铁方案的统计和各换乘次数方案的统计等。

换乘矩阵(MatrixCache)：是一个双重HashMap，HashMap的外层key是起点站点的id， HashMap的内层key是终点站点的id，value是起点和终点间的换乘方案缓存(TransferCache)。

计算机内存所保存的缓存数据由公交线路数据、公交站点数据、公交线路所包含的站点数据、公交站点所包含的公交线路数据、一定距离(500m)内公交站点对步行可达矩阵数据、预先计算的直达和步行直达能够连通的公交站点对，以及无需计算换乘方案的站点对集合 (needlessPairSet：两站点间距离太近等情况)等数据组成。

公交线路和站点及相互关联的基础数据从数据库读取。一定距离内公交站点对步行可达矩阵由基础数据计算两两站点距离生成。直达站点对数据由公交站点所包含的公交线路数据做集合相交运算获得。步行直达包含三种情况，第一种是指从起点站步行一段距离到达上车站、然后直达抵达终点站，第二种是指从起点站坐车到达下车站、再步行一段距离到达终点站，第三种是指从起点站步行一段距离到达上车站、在下车站下车后，步行一段距离到达终点站，这种情况要保证前后的步行距离总和不超过限定的最大步行距离。