公交线路管理系统换乘算法设计

1、公交线路管理系统换乘算法设计摘要：城市公交线路管理系统是城市道路交通的重要组成部分，主要涉及公交站点管理、线路管理、路线查询和信息发布等功能。公交车线路管理系统是典型的管理信息系统（MIS），其重点是设计有效的查询算法，帮助用户快速、方便地选择出行路线。讨论了一种基于集合理论的线路查询算法，并分析了它的特点。关键词：线路查询；换乘算法；算法优化0引言许多国家都十分重视公交线路管理的研究和应用，其中一个重要的目的就是提供及时准确的信息和服务。与欧美国家相比，我国的公共交通智能化水平还比较低。在大中城市中，一般有数千站点、数百公交线路。出行前，当对乘车路线不确定时，如果事先访问公交线路查询系统，就

2、可以快速地得到有关信息，从而方便用户出行。人们对公交线路查询算法作了大量研究，提出了最短距离算法、最短路径矩阵、最小换乘次数算法、最少时间算法、最大费用算法等。这些算法都有自己的优点，但有些实现起来过于复杂。对此，笔者通过建立站点、线路集合的方法，来寻找简单、实用而快速的换乘算法，为公交线路查询算法提供一种新的思路和方法。1系统分析1.1需求分析首先，普通用户可以注册进入系统，而管理员直接用口令进入后台系统。其次，当普通用户登录到系统以后，可以查看公交信息、实现多种查询功能，也可以进入留言板留言发表意见。而管理员除了有用户所具有的权利外，还可以对线路信息、站点信息、用户信息和用户留言等进行增删

3、改操作。22系统相关用例图用户用例图如图1所示，管理员用例图如图2所示。站点查询主要是查询站点周围的信息，如交通、文化、商业、旅游、企业等情况。线路查询主要是查询一条线路的上行线、下行线的各个站点的情况。换乘查询就是根据指定的起始站点和终止站点查询出出行路线。这也是系统设计的重点。其中线路管理中包括线路设置（上行线、下行线）、线路修改等。2系统总体设计2.1系统总体构架系统以B/S模式开发，根据功能不同来分，系统总体可以分为3个模块：前台查询模块、管理员登录模块、后台管理模块。前台查询模块是对所有用户公开的，不用登录，不设权限和级别，方便所有用户使用和查询。管理员登录模块判断用户是否合法，是否

4、有权限进入后台管理，保护后台管理页面。管理员可以添加、删除和修改相关信息。公交线路管理系统的软件结构如图3所示。2.2主要数据库设计（1）用户信息表。这个数据表用来存储普通用户和管理员用户的资料，包括用户名、密码等信息。（2）线路信息。这个数据表用来存储线路的基本信息，包括有线路代码、名称、起始站点、终点站、站点数目、线路长度等。（3）站点信息。这个数据表用来存储站点信息，包括有站点代码、站点名称、站点周围交通、文化等信息。（4）线路与站点关系。这个数据表用来存储线路与站点关系的具体信息，包括线路、站点代码、站点次序。图3系统软件结构3换乘查询算法设计3.1一次换乘的设计思路在这里只考虑直达车

5、和一次中转。设bsld1为起始站点代码，bsld2为终止站点代码。设经过起始站点的线路集合为A,A=A1,A2,Am，每一个Ai为经过起始站点的一条线路。设经过终止站点的线路集合为B,B=B1,B2,Bn，每一个Bi为经过终止站点的一条线路。（1）搜索是否有直达车。在这一步的实现屮，貝需燮震索紐过起始站点的所有线路和经过终止站点的所有线路，找出那些相同的线路，即为直达线路。（2）若没有直达车，则搜索一次换乘是否可达。根据两个站点名获取两个站点各自的bsld，然后搜寻通过两个站点的线路集合A和B。再一一计算它们之间的线路交集。而交集就是我们所需要的换乘站点，这样可得到换乘站（可能有多个或0个）。

6、女口，判断Ai和Bj是否有交叉站点。如果有，则这就是换乘的中转站点；如果没有，则无法通过Ai和Bj线路到达目的地。如果线路间有多个交叉站点，则只考虑第1个交叉站点。3.2设计算法流程图输入是起始站点和终止站点，经过系统处理，可得到所查询出的出行线路。如果有直达线路，直接给出线路信息；如果没有直达车，则给出中转一次的线路信息，如图4所示。4结束语本文讨论了公交线路管理系统的软件结构和查询算法。其重点是设计有效的查询算法，以帮助用户快速、方便地选择出行路线。所设计的查询算法具有简单、实用的特点，适合大中城市的公交线路查询，如果结合站点间距离计算，利用蚁群算法可进一步优化算法设计。参考文献：1于小平

7、，杨国东城市公交查询系统的设计与实现J.吉林大学学报，2005(6).2华泽、张浩.公交信息服务系统的设计与实现J.计算机与数字工程，2007(12).3冯林，孙宇哲.基于层次空间推理的公交最优乘车方案J.计算机工程，2005(21).4吴其庆SP编程思想与实践M.北京：冶金工业出版社，2003.5王祖详.公交最短路算法和公交路径集生成技术J.系统工程，1993(4).DesignonPublicTrafficManagementStstemTransferAlgorithmAbstract:Publictrafficmanagementinformationsystemisanimportantpartofcitypublictrafficsystem,mailyinvoIvesbusstationmanagement,routemanagement,routequeryandinformationdissemination.Publictrafficmanagementsystemisatypicalmanagementinformationsystem(MIS).Thefocalpointisdesigningeffectiverouteinquiryalgorithmtohelpuserselectbusroutequickly.Thispa