基于MapInfo的城市公交查询系统的设计与实现

### 基于MapInfo的城市公交查询系统的设计与实现 #### 摘要 随着城市化进程的加速，城市公交系统面临着越来越大的压力。为了更好地服务于市民出行，提高公共交通系统的效率和便捷性，本文介绍了一个基于MapInfo平台的城市公交查询系统的设计与实现。该系统采用动态分段技术构建公交网络数据库，并结合乘客的心理需求，提出了一种优化公交出行路径的算法，以减少换乘次数和步行距离为目标，实现了用户通过输入查询信息或直接在地图上操作获取最佳出行路线和换乘方案的功能。 #### 关键词 公交查询系统；最优路径算法；公交网络；动态分段技术；步行分析；系统设计 #### 1. 引言 城市公交查询系统的开发旨在提升市民的出行体验，帮助他们更快速、准确地规划出行路线。近年来，随着信息技术的发展，越来越多的技术被应用于公交系统中，以提高其智能化水平和服务质量。例如，杨新苗等人提出的基于GIS的公交乘客出行路径选择模型就是一种典型的尝试[1]。然而，现有的大多数系统还存在不足之处，如未能充分考虑乘客的实际需求和心理预期。因此，本文设计了一种新的公交出行最优换乘路径算法，并在此基础上构建了城市公交查询系统。 #### 2. 公交网络数据组织 城市公交网络具有明显的连通性和节点特性，可以通过节点-弧段-有向线联合结构来描述其数据组织方式。具体来说： - **公交站点表**：记录所有公交站点的位置信息及其属性。 - **弧段一站点表**：描述弧段与站点之间的连接关系。 - **公交线路表**：包含各条公交线路的基本信息，如线路名称、运营时间等。 这些表格构成了公交网络的拓扑关系，如图1所示。 #### 3. 数据库的建立 为了有效地管理和分析公交网络数据，本系统采用了MapInfo的动态分段技术。动态分段技术是一种重要的网络分析手段，它能够在需要时动态地计算出属性数据的空间位置，从而实现数据的实时显示、分析和绘图操作。在MapInfo中，通过投影算法进行弧段重构，并增加了用于表示弧段一站点空间拓扑关系的表格，从而建立了基于MapInfo的动态分段数据结构（如图2所示）。 #### 4. 算法设计 本文提出的公交出行最优路线算法综合考虑了“步行”、“换乘次数最少”和“所经过公交站点最少”的原则。该算法以公交线路为基础，逐步计算由起点S出发的公交线路与由终点D出发的公交线路集合之间的最短路径。具体步骤如下： 1. **计算起点集S和终点集D**：分别找出以起点S和终点D为中心、一定半径范围内的所有公交站点集合。 2. **寻找共有线路**：如果起点集S和终点集D之间存在共有线路，则选择所经过站点数最少的线路作为最优路径。 3. **步行分析**：若没有直接相连的线路，则考虑步行至最近的公交站点，再乘坐公交到达目的地。 4. **多级换乘策略**：当需要多次换乘时，通过计算每次换乘的最优路径，确保整个行程中的总步行距离和换乘次数最少。 #### 5. 实践应用 该系统已在济南市公交信息查询系统中得到实践应用，证明了其有效性和实用性。通过实际测试，可以发现该系统不仅大大提高了市民的出行便利性，还有效提升了公交系统的运行效率。 #### 参考文献 [1] 杨新苗, 等. 基于GIS的公交乘客出行路径选择模型[J]. 交通运输工程学报, 2004, 4(2): 1-6. --- 通过上述内容可以看出，基于MapInfo的城市公交查询系统在理论和技术层面上都有所创新和发展，为提升城市公共交通服务质量提供了有力支持。未来，随着大数据和人工智能技术的不断进步，此类系统的功能和性能还将得到进一步增强。