城市公交換乘功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陸向珍，楊麗霞

（1.甘肅省基礎(chǔ)地理信息中心，甘肅 蘭州 730000）

解決城市交通問題,關(guān)鍵是要樹立城市公共交通在城市交通體系中的主導(dǎo)地位，大力優(yōu)先發(fā)展城市的公共交通[1,2]。據(jù)統(tǒng)計(jì), 每20輛自行車或4輛小汽車所占用的道路面積與1 輛公共汽車所占的面積一樣, 而后者的載客量分別是每輛自行車、小汽車的100倍和30～40倍[1,3]。城市公共交通具有客運(yùn)量大、相對投資小、占有資源少、效率高、污染相對較少、人均占有道路少等優(yōu)點(diǎn)。

城市公交是各大城市市民及外來人員出行的首選交通工具，面對錯(cuò)綜復(fù)雜的交通網(wǎng)絡(luò)，如何選擇最優(yōu)的乘車線路顯得尤為必要。因此，大力發(fā)展和建設(shè)公交查詢系統(tǒng)或者推行基于網(wǎng)絡(luò)電子地圖的公交查詢服務(wù)顯得越來越重要。

1 功能設(shè)計(jì)

在我國城市的公交運(yùn)行中，公交線路有3種情況：①上下行路線，其往返路線的站點(diǎn)不完全相同；②往返路線, 所經(jīng)站點(diǎn)完全相同；③環(huán)行路線，公交車輛沿著線路環(huán)繞行駛。假設(shè)公交線路有n（ n≥100）條，在n條線路中，公交票價(jià)劃分為單一票價(jià)與分段計(jì)價(jià)2種，單一票價(jià)統(tǒng)一為1元，分段計(jì)價(jià)的票價(jià)為：0～20站1元，21～40站2元，40站以上3元[4]。

2 技術(shù)路線的確定

公交換乘查詢就是要快速、準(zhǔn)確地搜索網(wǎng)絡(luò)上2點(diǎn)之間的最優(yōu)乘車路徑?，F(xiàn)有的很多公交換乘算法都是將公交站點(diǎn)、公交線路的地理位置作為屬性字段存到關(guān)系數(shù)據(jù)庫或文件中，然后采用最短路徑算法、矩陣算法、鏈表查詢甚至使用“圖論”和空間網(wǎng)路數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方法等計(jì)算[5,6]。在這些算法中，有的計(jì)算復(fù)雜、效率低下；有的沒有綜合考慮上下行路線、環(huán)形路線、最優(yōu)換乘點(diǎn)選擇、實(shí)際線路情況等問題，與實(shí)際情況不相符。基于以上原因，本文采用XML、XSD文件描述和公交站點(diǎn)、公交路線數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)公交換乘,如圖1所示。

3 公交換乘功能的實(shí)現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1）獲取最新公交線路信息。在蘭州公交集團(tuán)網(wǎng)站（http://www.lzbus.com）上獲取最新的公交站點(diǎn)信息，將信息按具體線路保存成一個(gè)獨(dú)立的txt文檔，文檔名稱以公交線路名命名，文檔內(nèi)容為具體某一公交線路的公交站點(diǎn)，各站點(diǎn)之間用逗號隔開。如12路車，存為“12.txt”，經(jīng)過的所有站點(diǎn)用逗號隔開，如圖2所示。

2）公交站點(diǎn)入庫。編寫程序，將獲取的公交路線及站點(diǎn)信息批量入庫，并同時(shí)去重，形成公交站點(diǎn)表。由于一個(gè)站點(diǎn)經(jīng)過多路公交車，如培黎廣場站，經(jīng)過15路、103路、121路等公交車，讀取15.txt、72.txt、103.txt、121.txt時(shí)培黎廣場站都會被寫進(jìn)公交站點(diǎn)表里，這樣公交站點(diǎn)表里就有4個(gè)站。公交站點(diǎn)表里的站點(diǎn)都是唯一的，所以要將重復(fù)站點(diǎn)去重，最后形成的站點(diǎn)表如圖3所示。

3）獲取公交站點(diǎn)XY坐標(biāo)。利用百度地圖開放API編寫代碼，調(diào)用百度地圖上的蘭州公交車路線，獲取每個(gè)公交車站點(diǎn)的坐標(biāo)，關(guān)鍵代碼如下：

-----獲取所需公交路線列表，如1～7路公交路線-----

-----獲取列表中具體公交線路并在地圖上顯示-----

function searchBusline(){

var busline = new BMap.BusLineSearch(map,{

renderOptions:{map:map,panel:"results"},

onGetBusListComplete: function(result){

if(result) {var fstLine = result.getBusListItem(0);//獲取第一個(gè)公交列表顯示到map上

busline.getBusLine(fstLine); }

}

});

-----獲取具體站點(diǎn)坐標(biāo)-----

map.enableScrollWheelZoom();

map.addEventListener("click", function(e){

document.getElementById("info").innerHTML =e.point.lng + ", " + e.point.lat;

運(yùn)行界面如圖4所示。

4）公交站點(diǎn)空間化。點(diǎn)擊具體某路公交車線路，可獲取每個(gè)公交車站點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)。獲得全部公交線路的站點(diǎn)坐標(biāo)后，在ArcMap里用X、Y字段將屬性坐標(biāo)空間化，定義空間參考系和投影，疊置蘭州市地理地圖做底圖，鏈接公交線路。

5）拓?fù)錂z查。首先在catolog中創(chuàng)建一個(gè)拓?fù)漕?；然后在ArcMap中打開拓?fù)鋵樱M(jìn)入編輯狀態(tài)。在創(chuàng)建過程中，拓?fù)湟?guī)則點(diǎn)都在線上point must be covered by line（即公交站點(diǎn)要在公交線上），不在線路上的公交站點(diǎn)會在圖上顯示出來。選擇Snap（捕捉）、Trim（修剪）、Extend（延伸）3個(gè)工具，對拓?fù)錂z查出來的問題進(jìn)行修正，保證每一個(gè)公交站點(diǎn)都在公交線路上，如圖5所示。

拓?fù)洳殄e(cuò)后，確定線路的上下行。如1路車，“蘭州車站—蘭州西站”，如果“蘭州車站—蘭州西站”是上行路線，那么“蘭州西站—蘭州車站”就是下行路線。上下行路線重合，方向相反，在ArcMap里設(shè)置路線的上下行[7]。

3.2 公交換乘實(shí)現(xiàn)

將公交點(diǎn)數(shù)據(jù)（lzBusPoint.shp）、公交線路數(shù)據(jù)（lzBusLine.shp）基于Geo MapWorld進(jìn)行公交模型建模，實(shí)現(xiàn)公交線路查詢、公交換乘查詢，關(guān)鍵代碼如下[7,8]：

-----公交線路查詢 -----

function(features){

var busStationInfo = getBusStationInfoByBusLine(feat ures[0]);

document.getElementById("queryLineResult").innerHTML = "
查詢到10路公交車經(jīng)過的站點(diǎn)：" +busStationInfo.slice(0, busStationInfo.length - 1);};

公交線路查詢運(yùn)行結(jié)果如圖6所示，公交換乘查詢運(yùn)行結(jié)果如圖7所示。

[1]劉娜.優(yōu)先發(fā)展城市公共交通的必要性與措施[J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2009,3(1)：21-23

[2]公共交通連接世界 城市通卡走向國際[EB/OL].http://www.holichip.com/NewsDetail.aspx?i=166, 2013-06-28

[3]陳林菁.公交優(yōu)先！現(xiàn)代城市交通的選擇[J].城市道橋與防洪，2001 (4)：52-53

[4]錢萌，彭張節(jié)，程樹林，等.基于綜合評價(jià)指數(shù)的城市公交線路選擇優(yōu)化模型[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：信息科學(xué)版，2008，l26 (2)：180-185

[5]付仲良，張文元，孟慶祥.基于GIS的公交數(shù)據(jù)模型研究及換乘算法實(shí)現(xiàn)[J].測繪通報(bào)，2010(7)：15-18

[6]翁敏,毋河海,杜清運(yùn),等.基于公交網(wǎng)絡(luò)模型的最優(yōu)出行路徑選擇的研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版,2004,29 (6):500-503

[7]武大吉奧信息技術(shù)有限公司. GeoGlobe4.5_公交換乘數(shù)據(jù)要求[S].2011

[8]武大吉奧信息技術(shù)有限公司.C01 Geo MapWorld SDK開發(fā)指南[S].2011