[发明专利]基于GIS分类的公交换乘查询方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能公共交通领域，具体涉及一种基于GIS分类的公交换乘查询交互方法。

背景技术

随着近年来公交信息化进程的不断推进，相当一部分公交车都安装了GPS定位系统、车载监控系统、客流采集等系统。从另一角度说，现在很多城市公交车不同时段内，各路段的运行时间、车内拥挤情况、各站点等车时间等信息都能够得到。只不过因为各地公交信息化程度的良莠不齐导致能得到的信息种类不同，同时随着公交信息化进程的不断推进这些信息不断增加。然而如此多的信息并未应用到为乘客提供最佳乘车路线的公交车换乘查询系统中。

纵观目前市场的主流的公交换乘查询系统，无论是谷歌地图、百度地图等中的公交换乘查询系统都以换乘次数最少、乘车距离最短为终极目标。事实上乘客出行更加关心的是如何用最少的时间、最舒适的方式到达目的地，在越来越拥堵的城市乘车距离和乘车时间并非成正比。这就要求公交换乘查询系统需要综合处理不同时段联通站点间的运行时间、拥挤程度、站点等车时间、临近站点间步行时间等信息。同时需要注意这些信息并非是固定的，在不同城市、不同时间这些信息项都是不同，所以系统要有对参数的伸缩有充分的适应性。

公交换乘问题实质就是最优路径问题，对于最优路径问题，国内外学者提出了许多算法包括迪杰斯特拉(Dijkstra)算法、弗罗伊德(Floyd)算法、矩阵算法等.但是以上算法首先要求网络拓扑图和表示网络图的数据结构简洁，显然公交网络不适合；其次公交网络的连通性与图论中网络的连通性含义不同.两条公交线路在某站点连通，从一条公交线路换乘到另一条公交线路，需要消耗换乘次数，这都是以上算法不容易控制的。针对公交换乘问题也有学者提出了基于数据库或者基于线路站点集合的算法，这些算法能很好的解决公交线路连通性和公交网复杂性的问题，但是也产生了新的问题，临近站点联通性的问题。所谓临近站点连通性指的是对于相邻很近的站点(比如小于400米)，在公交线网图中是非联通的，在线路站点集合中也是非联通的，但是实际情况乘客可以通过步行进行换乘使其联通。目前已公开的相关专利如下：

专利申请200510126687.4提出了一种城市道路和公共交通站点的编码方法及出行信息采集与查询的方法，对城市街道和公共交通的地图进行经度和纬度以及经纬度之间的间隔进行编码，站点编码根据经纬线编码产生；其缺点和不足是首先编码过于复杂，数据整理过于困难。其次单纯考虑了站点距离问题，导致最终能够查询结果非用户最需要的。再次其此算法无法使用变化的换乘参数类型。

专利申请200310104011.6提出了一种方便换乘公交车辆的查询系统，依据起始站点和目的站点，以乘车时间和线路距离为标准，实现了最短距离和最短换乘时间结合的最佳换乘线路和最佳换乘方案。其缺点和不足是：需要用汉字输入查询的站点名称，乘客难以记住各站点名称。系统对于多种参数的支持扩展较弱，对于不断增加的影响换乘的参数无适应性。

专利200810027183.0提出了一套基于城市公交站点编码地图的换乘查询系统，对地图上的每个公交站点进行统一编码，把每个公交站点的名称和编码标注在城市交通图的相关位置。通过图论相关算法搜索地图得到换乘路线。其缺点是，查询时需要先从站点名称查找站点编号，然后通过站点编号查询，这样虽然解决了同名上下行站点问题，但操作过于复杂。同时此系统未考虑多参数查询，步行换乘等因素。

专利201010290407.4提出了一套基于互联网电视的公交换乘查询平台，该平台通过从电视中选定出发站点和目的站点实现查询换乘线路。缺点是算法完全基于数据库，无法实现临近站点间的步行换乘。其终极查询目标停留在换乘次数换乘站数层面无法扩展到乘客需要的其他参数。

出行者在选择公交线路时，其根本需求就是快速舒适的到达目的地。其中要达到快速的目标需要考虑多个因素：换乘次数、等车时间、公交运行时间、步行距离、车内拥挤程度等，因此目前的公交线路计算方法都存在缺陷，不能满足用户的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够满足用户出行舒适度需求的基于GIS分类的公交换乘查询方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于GIS分类的公交换乘查询方法，包括如下步骤：

(1)建立数据库，获取历史公交运行数据和城市站点地图数据；

(2)数据处理，建立线路站点换乘参数表，并将线路站点换乘参数表中的属性数据和GIS中的空间数据关联；线路站点换乘参数表包括等车时间，车辆从上一站点到达下一站点的运行时间；