一种适用于多种公交工具的方形分区矩阵换乘方法与流程

本发明涉及公共交通技术领域，尤其涉及一种适用于多种公交工具的方形分区矩阵换乘方法。

背景技术：

公共交通具有运载能力大、运送效率高、运输成本低等优势，已成为交通领域最重要的交通方式。当前，常规公交、brt、地铁作为公共交通的三大主体，如何实现同种公交工具和不同公交工具之间的高效换乘，受到了多方面的关注。

智能公交调度领域，经过近些年来的发展，信息化管理方法得到了长足的进步与发展，特别是智能手机的广泛运用，人们能够随时随地获取本人位置信息、公交线路走向以及公交站点位置信息，有这些空间数据信息作为支撑，对于公交出行的便捷性可以有更好的提升。人们除了关心车辆的到站的时间信息，以及车辆位置信息，更加关心车辆运送的时间长度以及车辆的换乘规划，也就是乘客从任何位置出发，如何寻找到最合理最近的公交出发站点，通过有限次换乘，抵达自己的目标站点，保证最优的换乘方案。

技术实现要素：

本发明主要解决现有技术的无法找到最合理最近的公交出发站点，无法形成最优的换乘方案的技术问题，提出一种适用于多种公交工具的方形分区矩阵换乘方法，通过最优的换乘模型，确保公共交通出行的时空最优，出行最便捷，提高换乘效率，降低换乘时间。

本发明提供了一种适用于多种公交工具的方形分区矩阵换乘方法，包括以下过程：

步骤1，获取城市的地图信息，将城市区域进行正方形分区，形成多个正方形的区块，其中，正方形区块的边长可调整；

步骤2，获取用户的出发点信息和终点信息，进而确定出发点区块和终到区块；搜索出发点区块和终到区块中的所有站点，所述站点包括公交站点、brt站点和地铁站点；

步骤3，当出发点或终点与站点之间的距离在距离阈值之内时，按照选站点的优先级：brt>地铁>公交，确定出发站点和终到站点；当出发点或终点与站点之间的距离在距离阈值之外时，将与出发点距离最近的站点作为出发站点，将与终点距离最近的站点作为终到站点；

步骤4，获得出发站点所在的n条线路，并获得该线路所有站点所在区块，作为接驳区块，如果接驳区块中有终到区块，则形成不需中转的乘车路线；如果接驳区块中没有终到区块，以按路线顺序依次以接驳区块为中继区块，继续寻找下一级接驳区块，直到接驳区块中有终到区块，形成需要中转的乘车路线；

步骤5，将形成的乘车路线在地图中显示，并推荐给用户。

进一步的，在步骤2中，将用户的出发点所在区块为出发点区块；将用户的终点所在区块为终到区块；

如果出发点在两个区块的分界线上，将距离出发点最近站点所在区块确定为出发点区块；

如果终点在两个区块的分界线上，将距离终点最近站点所在区块确定为终点区块。

进一步的，步骤5，还包括：

根据获取乘车路线，计算每段路程的车费，显示用户的全程车费。

进一步的，步骤5，还包括：

实时获取乘车路线的车辆信息，并显示各路段的拥堵情况。

进一步的，在步骤5之后，还包括：步骤6，根据乘车路线，计算各段路程的耗时，包括步骤601至步骤604：

步骤601，获取乘车路线中涉及线路的时刻信息，并实时获取各车辆的位置信息；所述时刻信息包括各路线班次和到站间隔；

步骤602，计算用户从出发点到出发站点的行走时间；

步骤603，计算用户从终到站点到终点的行走时间；

步骤604，根据各车辆的位置信息以及从出发点到出发站点的行走时间，推荐用户乘坐的车辆班次，并计算各段路程的耗时。

进一步的，步骤6，还包括：

步骤605，对于需要中转的乘车路线，如果中转过程中，需要更换公交工具形式或者相同公交工具形式站点位置不同，则计算上一段路程的出站站点和下一段路程进站站点之间的距离，并在地图上显示中转需要行走的路线。

进一步的，步骤6，还包括：

步骤606，对于需要中转的乘车路线，计算中转所需的行走时间；获取下一段路程的公交工具的车辆和位置信息，计算车辆到站时间；根据中转所需的行走时间以及车辆到站时间，计算用户中转所需时间和最大等待时间。

进一步的，步骤6，还包括：

步骤607，获取乘车路线对应的导航信息；实时采集用户的位置信息，并与导航信息进行匹配，提示用户行走路线。

本发明提供的一种适用于多种公交工具的方形分区矩阵换乘方法，将城市范围平均分成若干正方形的区块，以区块为基础寻找换乘路线，寻找到最少换乘方案，能够针对brt、地铁、公交等多种公交工具形式提供合理化的换乘建议，提高换乘效率，并能够使用户充分了解乘车路线中的行走、换乘、等待时间等情况，使用户换乘的便捷性，等待的时间大大缩短，有助于提升公共交通的吸引力，减轻交通拥堵的压力。

附图说明

图1是本发明提供的适用于多种公交工具的方形分区矩阵换乘方法的实现流程图；

图2是步骤4中例一的示意图；

图3是步骤4中例二的示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

如图1所示，本发明实施例提供的适用于多种公交工具的方形分区矩阵换乘方法，包括以下过程：

步骤1，获取城市的地图信息，将城市区域进行正方形分区，形成多个正方形的区块，其中，正方形区块的边长可调整，通过调整边长实现调整分区精度。

步骤2，获取用户的出发点信息和终点信息，进而确定出发点区块和终到区块；搜索出发点区块和终到区块中的所有站点，所述站点包括公交站点、brt站点和地铁站点。

具体的，将用户的出发点所在区块为出发点区块；将用户的终点所在区块为终到区块；如果出发点在两个区块的分界线上，将距离出发点最近站点所在区块确定为出发点区块；如果终点在两个区块的分界线上，将距离终点最近站点所在区块确定为终点区块。对于特殊的临界点，出发点在区块s1和区块s2的分界线上，区块s1内距离出发点最近的站点距离为600米，区块s2内距离出发点最近的站点距离为700米，区块s1作为出发点的出发点区块。

步骤3，当出发点或终点与站点之间的距离在距离阈值之内时，按照选站点的优先级：brt>地铁>公交，确定出发站点和终到站点；当出发点或终点与站点之间的距离在距离阈值之外时，将与出发点距离最近的站点作为出发站点，将与终点距离最近的站点作为终到站点。

本步骤针对两种情况提供不同的方案，确定出发站点和终到站点，第一种：在距离阈值之内的情况下，即用户走到站点的时间比合理的情况下，例如，在500米范围之内，就按照brt>地铁>公交的原则选择站点；遵循brt>地铁>公交的原则，由于brt公交线路，专线封闭运营，运行效率较高，车费较低，且进出站方便，作为第一优先级；地铁，车费较高，进出站时间较长，但是不存在拥堵情况，运行效率较高，作为第二优先级；公交车，检出站方便，车费较低，但是受交通状况影响较大，作为第三优先级。第二种：在距离阈值之外的情况下，例如，在超过500米范围，按照：站点最近原则，选择距离最近的站点。在本实施例中，出发点或终点与站点之间的距离建议0～1km人步行舒适范围。

步骤4，获得出发站点所在的n条线路，并获得该线路所有站点所在区块，作为接驳区块，如果接驳区块中有终到区块，则形成不需中转的乘车路线；如果接驳区块中没有终到区块，以按路线顺序依次以接驳区块为中继区块，继续寻找下一级接驳区块，直到接驳区块中有终到区块，形成需要中转的乘车路线。

一般情况下，n为探寻深度，n级寻找后结束，n建议不超过3级，也就是换乘次数。下面进行举例说明，例一，如图2所示，三角形为起始点和终点，正方形为寻找到的出发站点和终到站点，圆形为线路途经站点，六边形为中转站点。s1区块为出发点区块，形成普通公交路线，普通公交路线上的s4区块上找到了brt路线上具有终到区块sn，brt路线作为换乘线路可以到达终到区块sn，寻找结束，获得换乘方案普通公交线路在区块s4处最近的站点换乘brt线路。该乘车路线属于不同公交工具不同站点的换乘，需要用户步行换乘。本实施例寻找速度快，能够最快的速度寻找到s1和sn以及换乘方案；能够寻找到最少换乘方案；能够同站换乘，步行时间最合理。例二，如图3所示，三角形为起始点和终点，正方形为寻找到的出发站点和终到站点，圆形为线路途经站点，六边形为中转站点。将起始点所在区块确定为出发点区块，找到路线1，以路线1上的途经站点作为接驳区块，在s4区块找到线路2作为换乘线路可以到达终到区块sn，寻找结束，获得需要中转的乘车路线，在区块s4处换乘线路2，属于同站点换乘。

步骤5，将形成的乘车路线在地图中显示，并推荐给用户。根据获取乘车路线，计算每段路程的车费，显示用户的全程车费。实时获取乘车路线的车辆信息，并显示各路段的拥堵情况，本发明能够跟地图结合，实时获取乘车路线的车辆信息，实时显示各路段拥堵情况，使用户在乘车过程中了解路线的路况信息。

步骤6，根据乘车路线，计算各段路程的耗时，包括步骤601至步骤604：步骤601，获取乘车路线中涉及线路的时刻信息，并实时获取各车辆的位置信息；所述时刻信息包括各路线班次和到站间隔；步骤602，计算用户从出发点到出发站点的行走时间；步骤603，计算用户从终到站点到终点的行走时间；步骤604，根据各车辆的位置信息以及从出发点到出发站点的行走时间，推荐用户乘坐的车辆班次，并计算各段路程的耗时。本步骤计算用户行走路段的行走时间，使用户对行走快慢形成判断，便于用户留出足够的行走时间；并能够获取乘车的线路和位置信息，并能够推荐乘坐班次，还能够计算各段路程的耗时，使用户充分理解乘车过程。

在上述方案的基础上，步骤6，还包括：步骤605，对于需要中转的乘车路线，如果中转过程中，需要更换公交工具形式或者相同公交工具形式站点位置不同，则计算上一段路程的出站站点和下一段路程进站站点之间的距离，并在地图上显示中转需要行走的路线。本实施例能够计算不同站换乘距离，并指导用户行走路线，防止走错路浪费时间。

步骤606，对于需要中转的乘车路线，计算中转所需的行走时间；获取下一段路程的公交工具的车辆和位置信息，计算车辆到站时间；根据中转所需的行走时间以及车辆到站时间，计算用户中转所需时间和最大等待时间。另外，如果路线中涉及地铁路线，可以建议进站口/出站口。本实施例能够计算不同站换乘所需时间，以及下一趟车辆的等待时间，使用户充分理解乘车过程。

步骤607，获取乘车路线对应的导航信息；实时采集用户的位置信息，并与导航信息进行匹配，提示用户行走路线。本实施例的方法，可以跟公交地图结合，还包括导航过程，在形成乘车路线之后，在地图上显示路线，并导航用户走到出发站点，提升用户出行效率。

本发明适用于多种公交工具的方形分区矩阵换乘方法，能够将城市范围平均分成若干正方形的区块，以区块为基础寻找换乘路线，能够寻找到最少换乘方案，能够针对brt、地铁、公交等多种公交工具形式提供合理化的换乘建议，并能够使用户充分了解乘车路线中的行走、换乘、等待时间等情况，使用户换乘的便捷性，等待的时间大大缩短，有助于提升公共交通的吸引力，减轻交通拥堵的压力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。