基本信息
- 项目名称：
- 城市公交路线智能查询系统
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 联系合肥市公交现状和乘客出行的实际，设计和开发本市公交信息查询系统。采用可视化开发工具，综合考虑出行路线、换乘方法、乘车和步行的路程及时间，优化算法，使系统具有路线、站点、重要建筑物和地名查询的功能；实现交通图的缩放，图上的点击查询，并通过搜索和计算，提供最佳乘车路线和换乘方法，同时标示路线。
- 详细介绍：
- 本系统目的是为用户提供实用化的公交换乘查询，要贴近用户需求，就必须了解用户需求。在做需求分析时，用户提出了许多建议，比如步行因素的考虑。日常生活中，人们出行的思维往往不是从公交站点到公交站点，而是从自己的出发点到目的点。为了更贴近用户的这一实际需要，我们将在系统算法上有所突破创新，充分考虑此因素。另外，针对公交查询用户本身可能是外地人，对城市结构不是很熟悉的特点，系统制作了矢量地图，便于用户了解换乘方案的细节。 本系统共有查询界面模块、管理界面模块、算法模块、数据模块和地图模块几部分组成，最终用户界面可以实现的功能有： 1. 支持进行公交线路和重要建筑物的坐标查询，支持文本和地图点击查询，并对查询结果予以文本和图形显示。 2. 对与用户查找的路线，系统会提供出时间最优、费用最优以及推荐路线，用户可根据需要，自行选择自己需要的路线。所有查询路线的给出均综合考虑了行车时间、步行距离、乘车费用、等待时间以及公交的拥挤度等因素，根据AHP原则，对不同的查询需求，调整相应的权系数，灵活方便。系统能够根据用户的需求给出三种最优路径，较其他查询系统更有实际应用的价值，更加人性化。 3. 系统采用矢量地图技术，可以实现交通图的无损缩放和拖动，图上可以标示出查询出的路线及换乘站点或建筑物或地点的具体位置。 4. 系统目前具备网络接口，可根据需要通过GPRS或其他上网方式进行数据更新。 管理界面可以实现的功能有： 1. 随时检查查询的结果。 2. 直接访问数据模块和地图模块，及时修改 (替换) 数据和地图信息。 3. 随时更新各个模块中的相应资源，根据实际自由添加或删除。 目前系统需要做的改进有 1.考虑到成本问题，目前系统的数据是在电子地图的基础上，通过管理系统手工获取的，这种方法尽管简单，工作量相对较大。系统实际应用时，可根据预算选择此种方式，或者购买城市测绘数据将其导入，或者与公交公司合作，从他们那获得公交路线数据。 2.本系统目前是基于PC平台的软件作品。要想真正投入使用，可以根据需要移植到手机平台。当然，也可以采用查询机模式，将安装了本系统的查询机投放在人流量较大的车站、商场等地方，方便查询。同时也可与移动运营商共建短信平台，利用本系统的算法模块可提供方便、快捷、准确的公交乘车路线查询。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1．设计发明目的和基本思路 发展智能化的城市公交信息查询系统不仅可以更好地给市民游客的乘车提供向导，同时可以对外展现城市的现代风貌，体现出一个城市公交信息数字化和信息化的发展水平。 系统采用模块化思想，分为用户命令的获取与分析，相关数据的检索及结果的输出三个部分。首先得到用户的需求，判断是否符合系统要求。对于不符合要求的需求，及时结束，报告错误；对于符合要求的，进行相应的检索，得到检索结果，分别以文本、图形的形式输出。 2．创新点（具体参见下表“科学先进性”） 系统换乘查询算法基于最短路径算法，根据系统需要采用层次分析法生成权系数。查询结果综合考虑了乘车时间、步行距离、乘车费用、等车时间以及公交的拥挤度等因素，分别以图形和文本方式给出，系统支持文本查询、鼠标点击查询等多样化的查询方法，集成度高。
科学性、先进性
- 1．科学先进性： (1).采用Dijkstra算法解决公交换乘问题，突破了传统匹配查询算法所造成的只看重换乘次数的瓶颈。并在此基础上进行了算法改进，综合考虑了多种因素因素，较普通查询系统更有实际应用价值。 (2).突破了公交站点到公交站点的查询模式，实现了点到点的查询。用户可以选择城市内任意起点到任意终点进行查询，系统将自动给出查询结果。这种查询模式更适合在有触摸屏的查询机及手机终端使用。 (3).可以根据用户的不同需求提供三种查询结果（时间最优、费用最优和系统推荐路径）。由于采用AHP模型进行权系数的计算，可根据用户需要进行相应调整，更加符合实际需要。 2．参考文献： [1]严寒冰，刘迎春．基于GIS的城市道路网最短路径算法探讨[J]. 计算机学报，2002（2）：210-215 [2]塞奇威克．C++算法——图算法（第三版）[M]. 清华大学出版社，2003 [3]姜启源．数学模型(第二版)[M]．北京：高等教育出版社，l996．
获奖情况及鉴定结果
- 2008年11月9日出版的《安徽市场报》将本作品作为某高校创新实验作品的典型予以报道。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 有偿转让
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1．技术特点和优势 该系统采用可视化开发工具VC++，建立了用户模块、管理模块、算法模块，数据模块和地图模块，在算法上进行改进，综合考虑了乘车时间、步行距离、乘车费用、等车时间以及公交的拥挤度等因素，同时，系统自身集成数据存取模块，不需外接数据库，可制成绿色版，方便使用。 系统查询时间短，给出的结果用户满意度高。根据测试，在PC平台上（CPU为P4 2.93GHz，内存为512MB），系统单次查询响应时间小于0.3秒，地图拖动响应时间小于0.7秒，查询结果的用户满意度大于90%。 2．适用范围 城市公共交通（包括公共汽车、快速公交、地铁、轻轨等）的换乘查询，以及城市地图信息查询。 3．市场分析和经济效益预测 本系统能综合考虑用户的多项需求，而且移植性好，成本低，可以预测在城市信息化建设飞速发展的今天，该出行查询系统一定具有广阔的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 我国至上世纪90年代，就开始发展城市公交信息查询系统，为乘客迅速、方便、准确地提供最佳乘车方案，使公共交通信息管理逐步走上科学化、网络化、产业化的轨道。在上海，北京等一些大城市里，智能化的城市公交信息查询系统发挥着重要的作用。 现在的大部分查询系统是以换乘次数最少、乘行距离最短、换乘步行距离最近为目标进行乘车方案的优化排序。用户可通过Internet网上查询出行最佳路线。公交信息查询系统的实现现有多种方法，如桂林市的公交问路系统：在坐标地图的基础上，利用Access描述，创建了公交线网的数据存储结构，并采用ASP作为开发工具与Database Server连接访问，实现了对公交线网以图的方式的数据信息管理和查询。 当然，查询系统还在不断地改进，通过新的途径建立公交网络、数据库等和提出更有效的算法，考虑更多的因素，使系统更快速、准确，更加人性化。利用地理信息系统GIS（Geographic Information System）技术建立基于道路网的公交网络模型，通过最优化路径条件下的换乘搜索方法将其应用在公交线路查询中。 该方法可用于计划出行路线和提供在线信息，有效综合了线路、费用、时间及相关的动态交通数据。这样的系统可建立在互联网GIS 系统中，为出行者提供交互式的服务。 西方国家(如美国)在城市公交网络系统上投人了极大的财力,构建了利用计算机网络和先进的通信系统的智能运输系统ITS（Intelligence Transport System），从而实现了大范围内全方位发挥的实时、准确、高效的运输综合管理，大大改善了交通环境等，管理员可以在原有基础上对地图的点和线以及内部属性数据进行编辑，数据维护简而易行。用户通过手机随时随地可查询公交车路线。 目前，市场上出现了一种支持导航和公交查询等功能的GPS终端。作为GPS功能的补充，这类终端在GPS原有的定位功能基础上增加了电子地图的显示、驾车导航、公交查询等功能。由于GPS的特性，这种终端往往具有自动识别用户所在位置的功能，大大方便了用户。但是，GPS终端成本昂贵，不容易大面积推广使用，难以成为一种公共服务系统。 21世纪，我国的交通系统要想像国外那样实现智能化，公交系统必须信息化。对用户友好、高效的信息发布能力，包括为公众提供公交信息服务，对管理者提供的实时路况信息，这也要求我们对公交查询系统做进一步探索。
