公交换乘系统的算法研究与应用

论文摘要

自从17世纪城市公共交通出现以来,它已经成为整个城市交通系统中最重要的组成部分之一,它的发展水平是衡量国家现代化程度的重要标志,同时也体现着国家的综合经济实力、城市经济的发展和城市居民生活的水平。而换乘系统是城市客运交通系统的重要的一个子系统,是公共交通优先的保证,也是城市客运交通整体化的关键,它对城市结构的完善、土地使用的合理化有着重要的意义。本文首先对国内外城市交通系统的研究和实践进行了总结,在此基础上分析了城市交通换乘的内涵、换乘系统高效运行的实现条件、影响因素和公共交通路网规划的原则。随后对公交网络的构成要素、特点进行系统地分析,提出公交线路网的有效布局、主要结构类型以及表示方法。然后介绍了基于公交网络最优路径问题的描述、研究和分析了常见的几种路径算法。公交乘客出行路径选择模型是公交乘客信息系统的关键技术。根据有关文献提出的考虑公交换乘的公交系统最优路径算法,考虑不同公交乘客的出行心理,本文提出了基于换乘次数最少为第一目标的公交系统最短路径算法和基于距离最短作为第一目标的最优路径算法。最后以北京公交数据为例,分析公交线路的形式和公交站点的邻近关系,设计了公交数据库。在此基础上实现基本的公交线路、模糊站点的查询以及本文提出的两种最优路径算法,为广大的城市居民以及游客的出行提供便利的条件。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.1.1 发展城市公共交通的重要性
• 1.1.2 本论文研究的意义
• 1.2 国外发达国家公交换乘系统发展动态
• 1.2.1 城市对外交通与城市内部交通衔接发展状况
• 1.2.2 国外城市内部交通换乘衔接状况
• 1.3 我国公交换乘系统发展情况
• 1.4 国内外公交换乘系统理论研究现状
• 1.4.1 国外公交换乘系统理论研究现状
• 1.4.2 国内公交换乘系统理论研究现状
• 1.5 论文的研究对象及目标
• 1.6 论文的研究内容与结构
• 第二章 公交换乘特性分析
• 2.1 我国公交发展概况及存在问题
• 2.2 公交换乘系统概述
• 2.3 换乘在公共交通中的地位和作用
• 2.3.1 换乘的必要性
• 2.3.2 换乘的有效性
• 2.3.3 换乘枢纽的多功能性
• 2.4 公共交通路网规划的原则
• 第三章 公交网络
• 3.1 公共交通网络的构成要素
• 3.2 公交网络的特点
• 3.3 公交线网的布局与结构
• 3.3.1 公交线路网的布局
• 3.3.2 公交线路网的结构
• 3.4 公交网络表示方法
• 3.4.1 公交网络的相邻矩阵与邻接表表示
• 3.4.2 用虚拟网络表示的公交网络
• 第四章 基于公交网络的路径问题
• 4.1 最短路径描述
• 4.2 公交网络最短路径问题研究
• 4.2.1 公交系统中的几种最优路径算法
• 4.3 基于换乘次数最少为第一目标的最优路径算法
• 4.3.1 基于广度优先算法的基本思想
• 4.3.2 基于广度优先算法的实现步骤
• 4.3.3 基于广度优先算法的改进
• 4.4 基于距离最短作为第一目标的最优路径算法
• 4.4.1 迪杰斯特拉（Dijkstra）最短路径算法
• 4.4.2 基于改进Dijkstra算法的最短路径求解
• 4.4.3 实现公交换乘的数学描述
• 4.4.4 换乘矩阵存储方式的改进
• 第五章 公交信息数据库设计
• 5.1 概述
• 5.2 设计目标
• 5.3 设计原则
• 5.3.1 实用性原则
• 5.3.2 可靠性原则
• 5.3.3 先进性原则
• 5.3.4 标准化原则
• 5.3.5 开放性原则
• 5.3.6 其它原则
• 5.4 数据库设计规范
• 5.4.1 表设计规范
• 5.4.2 表、视图和字段标志符命名规范
• 5.4.3 SQL书写规范
• 5.5 数据库结构设计
• 5.5.1 用例模型
• 5.5.2 公交数据的分析与组织
• 5.5.3 线路基本信息表
• 5.5.4 线路站次信息表
• 5.5.5 站点信息表
• 第六章 系统的实现
• 6.1 系统的功能设计
• 6.2 系统的实现
• 6.2.1 公交线路信息查询
• 6.2.2 公交站点信息查询
• 6.2.3 换乘优先的出行方案查询
• 6.2.4 路程优先的出行方案查询
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
• 致谢