苏州市最优公交线路选择模型及其系统设计
摘要：对苏州市城市道路交通和市民出行选择问题的分析，通过对Dijkstra最短路径算法的改进，根据公众的不同的出行需求，建立苏州市最优公交线路选择模型。进一步，以苏州市国际教育园周边公交线路为数据来源，开发服务于国际教育园师生的最优公交线路查询系统。
关键词：公交;最优路径;Dijkstra算法
一、引言
随着国家经济的迅速发展，城市的规模不断扩大，交通拥堵问题日趋严重，影响了市民的生活质量和居住环境。地处经济发达地区的旅游城市苏州，鉴于历史名城的保护，城市公共交通以“公交优先”为战略，经过多年的建设取得了长足发展， 但还面临着诸如公交网络重复度高、公交线路过长、换乘不便等问题。本文立足于苏州市城市道路的现状，通过对Dijkstra最短路径算法的改进，根据市民的不同的出行需求，建立苏州市最优公交线路选择模型。进一步，以苏州市国际教育园周边公交线路为数据来源，开发服务于国际教育园师生的最优公交线路查询系统。
二、最优公交线路选择模型
我们将公交站点看作网络上的顶点，相邻站点间的路段看作边，考虑苏州市城市道路的现状，对Dijkstra 算法计算最短路径时每个公交站点都可以转车进行修正，即市民出行转车不超过2次。算法如下：
第1步，所有公交站点记为V={1，2，…，n}，起点到任一站点i的最短路径距离为L[i]=Min[D[i，1]]，在V-S中搜寻使L[t]最小的站点t，直至V-S为空。若L[i]>L[t]+D[i，t]，则Y[i]=t，L[i]=L[t]+D[i，t]。
第2步，求过起点或其周边的路线s(i)，(i=1，2，…，m)，过终点或其周边的路线t(j)，(j=1，2，…，n)。若s(i)=t(j)，则有直达路线;若路线s(i)上的站点E(i，x)，(x=1，2，…，p)=路线t(j)上的站点F(j，y)，(y=1，2，…，q)，则有换乘一次路线;若E(i，x)的路线r(z)，(z=1，2，…，k)上的站点G(z，r)，(r=1，2，…，h)=路线t(j)上的站点F(j，y)，(y=1，2，…，q)，则有换乘两次路线。
第2步， 若没有，表明换乘两次不可行，结束搜寻。
市民的出行会综合考虑距离、时间、费用等因素来选择满意度最大的公交线路。为此，市民可根据各自的需求来确定各因素的权重，将各条公交线路对应的直达距离矩阵、直达时间矩阵、直达费用矩阵标准化处理后加权平均，得到综合满意度矩阵，利用修正的Dijkstra算法建立最优公交线路选择模型。
三、最优公交线路选择模型系统设计
在最优公交线路选择模型的'基础上，以苏州市国际教育园周边公交线路为数据来源，对最优公交线路选择系统用程序化的软件系统来实现，系统采用在C/S模式下的三层体系结构，应用了当前最流行的Eclispe开发环境，后台采用了以目前最稳定的SQL Server2008数据库为开发平台。查询系统的流程设计：录入苏州市国际教育园周边公交线路信息，包括每条线路的线路名称及经过的所有站点;利用算法算出最符合用户需求的公交线路，在所输入的条件没有直达车的情况下，系统会自动给予转乘方案;直观、简单、快捷的输出每条满足条件的信息。
根据整个系统平台的功能划分，设计上面按照两个主要模块来设计的：
(1)模块一，录入系统模块：由公交站点管理与公交线路管理两部分组成，实现数据的录入、修改、删除功能(图1)。
(2)模块二，查询系统模块：可实现按起点-中转站-终点查询查询和按线路查询两种查询方式(图2)。
四、结语
本文对苏州市城市道路交通和市民出行选择问题的进行分析，通过对Dijkstra最短路径算法的改进，根据公众的不同的出行需求，确定距离、时间、费用等因素的权重，建立市民满意度最大的公交线路选择模型。进一步，以苏州市国际教育园周边公交线路为数据来源，开发服务于国际教育园师生的最优公交线路查询系统，验证了模型和算法，说明了模型和算法的合理性和实用性。
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