基于关系数据库系统的公交路径规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于关系数据库系统的公交路径规划方法，本发明专利技术基于关系数据矩阵运算预生成任意两条公交线路的连通关系及转乘次数，在其基础上通过第一次数据库扫描找到经过起点站的公交线路集合与经过终点站的公交线路集合之间的最少转乘线路连通关系，再经第二次数据库扫描完成起点站至终点站的公交路径规划。本发明专利技术仅需两次数据库扫描即可获得起点站至终点站的公交线路规划方案，减少了扫描数据库的次数，提高了公交路径查询效率。

【技术实现步骤摘要】
基于关系数据库系统的公交路径规划方法
本专利技术属于公交路径规划领域，具体涉及一种基于关系数据库系统的公交路径规划方法。
技术介绍
城市公共交通运输以其覆盖面广、经济快捷的特点,目前仍然是绝大多数出行者的首选方式,也是各地城市政府大力发展的一种交通手段。目前，基于数据库系统的公交路径规划方法均存在一个共同问题，随着转乘次数增加，扫描数据库表的次数也增加。对于N次转乘，需要将0至N-1次转乘情况均进行分析，浪费存储空间，降低公交路径查询效率。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于关系数据库系统的公交路径规划方法。本专利技术以关系数据库系统为存储介质，通过关系数据矩阵运算预生成任意两条公交线路的最优转乘方案，再此基础上结合指定的起点站和终点站，规划出从起点站到终点站转乘次数最少的乘车方案。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一、基于关系数据库系统的公交路径规划方法，包括步骤：（1）构建关系数据库：以关系数据库为存储介质，根据实际运营的公交线路及各公交线路站点预生成任意两条公交线路的连通关系、最少转乘次数及最少转乘次数对应的转乘策略；（2）基于构建的关系数据库系统规划公交路径：第一次扫描关系数据库找寻经过指定起点站的公交线路集合V_BL与经过制定终点站的公交线路集合V_EL，并获取转乘次数最少的起点线路与终点线路集合；第二次扫描关系数据库根据转乘次数经第二次扫描完成起点站到终点站的公交线路规划。上述步骤（1）进一步包括子步骤：1.1根据实际运营的公交线路及各公交线路的站点构建公交线路数据表和公交线路站点关系数据表；1.2基于公交线路数据表构建初始的公交线路转乘关系数据表，所述的公交线路转乘关系数据表包括转乘线路的最少转乘次数，转乘线路的最少转乘次数初始值均为0；所述的转乘线路指公交线路数据表中任意两条公交线路，包括起点公交线路和终点公交线路；1.3根据公交线路数据表和公交线路站点关系数据表生成一次转乘线路，基于一次转乘线路构建公交线路一次转乘策略数据表，并将当前公交线路转乘关系数据表中一次转乘线路对应的最少转乘次数更新为1；1.4判断当前公交线路转乘关系数据表中是否存在最少转乘次数为0的转乘线路，若存在，执行步骤1.5；否则，完成关系数据库的构建；1.5针对当前公交线路转乘关系数据表中最少转乘次数为0的转乘线路，基于当前公交线路转乘关系数据表和公交线路（N-1）次转乘策略数据表，采用等值关联手段构建公交线路N次转乘策略数据表，并将当前公交线路转乘关系数据表中N次转乘线路对应的最少转乘次数更新为N，N初始值为2；然后，令N=N+1，并判断N是否达到预设阀值，若达到，完成关系数据库的构建，否则，执行步骤1.4。所述的子步骤1.3具体为：（1）构建反应公交线路数据表中任意两条公交线路连通关系的矩阵A：将公交线路数据表中M条公交线路两两之间的连通关系量化为数值0和1，并构建M*M矩阵A；矩阵A元素aij的行号i和列号j表示公交线路编号，aij为0，则表示公交线路i和公交线路j无公共站点；aij为1，则表示公交线路i和公交线路j有公共站点；若i=j，令aij为1；（2）基于矩阵A更新当前公交线路转乘关系数据表：采用矩阵A中非对角线元素aij值更新当前公交线路转乘关系数据表中公交线路i和公交线路j的最少转乘次数；（3）基于更新的公交线路转乘关系数据表构建公交线路一次转乘策略数据表：将更新的公交线路转乘关系数据表中最少转乘次数为1的转乘线路作为公交线路一次转乘策略数据表中的起点公交线路和终点公交线路，获得公交线路一次转乘策略数据表。所述的子步骤1.5具体为：针对公交线路转乘关系数据表中最少转乘次数为0的转乘线路，将其起点公交线路与公交线路转乘关系数据表中最少转乘次数为（N-1）的起点公交线路等值关联，将其终点公交线路与公交线路（N-1）次转乘策略数据表中的起点公交线路等值关联，将公交线路转乘关系数据表中最少转乘次数为（N-1）的终点公交线路与公交线路（N-1）次转乘策略数据表中的终点公交线路等值关联，基于所获集合构建公交线路N次转乘策略数据表，并将公交线路转乘关系数据表中N次转乘线路对应的最少转乘次数更新为N。上述步骤（2）进一步包括子步骤：2.1扫描公交线路站点关系数据表，找寻经过指定起点站的公交线路集合V_BL与经过指定终点站的公交线路集合V_EL；2.2以公交线路集合V_BL为起点公交线路集合，以公交线路集合V_EL为终点公交线路集合，扫描公交线路转乘关系数据表，获取转乘次数最少的起点公交线路和终点公交线路集合V_BL_EL(BL,EL)，并记录最少转乘次数N；2.3扫描公交线路N次转乘策略数据表和公交站点关系数据表，结合集合V_BL_EL(BL,EL)获得指定起点站到指定终点站的公交路径规划方案。二、基于关系数据库系统的公交路径规划系统，包括：关系数据库构建模块，用来以关系数据库为存储介质，根据实际运营的公交线路及各公交线路站点预生成任意两条公交线路的连通关系、最少转乘次数及最少转乘次数对应的转乘策略；公交路径规划模块，用来基于构建的关系数据库系统规划公交路径，该模块进一步包括子模块：第一模块，用来扫描关系数据库找寻经过指定起点站的公交线路集合V_BL与经过制定终点站的公交线路集合V_EL，并获取转乘次数最少的起点线路与终点线路集合；第二模块，用来扫描关系数据库根据转乘次数经第二次扫描完成起点站到终点站的公交线路规划。上述关系数据库构建模块进一步包括子模块：公交线路数据表和公交线路站点关系数据表构建模块，用来根据实际运营的公交线路及各公交线路的站点构建公交线路数据表和公交线路站点关系数据表；初始公交线路转乘关系数据表构建模块，用来基于公交线路数据表构建初始的公交线路转乘关系数据表，所述的公交线路转乘关系数据表包括转乘线路的最少转乘次数，转乘线路的最少转乘次数初始值均为0；所述的转乘线路指公交线路数据表中任意两条公交线路，包括起点公交线路和终点公交线路；公交线路一次转乘策略数据表构建模块，用来根据公交线路数据表和公交线路站点关系数据表生成一次转乘线路，基于一次转乘线路构建公交线路一次转乘策略数据表，并将当前公交线路转乘关系数据表中一次转乘线路对应的最少转乘次数更新为1；判别模块，用来判断当前公交线路转乘关系数据表中是否存在最少转乘次数为0的转乘线路；公交线路N次转乘策略数据表构建模块，其中，N大于等于2，用来针对当前公交线路转乘关系数据表中最少转乘次数为0的转乘线路，基于当前公交线路转乘关系数据表和公交线路（N-1）次转乘策略数据表，采用等值关联手段构建公交线路N次转乘策略数据表，并将当前公交线路转乘关系数据表中N次转乘线路对应的最少转乘次数更新为N。城市公交站点数量庞大，若将任意两个站点之间的公交路径保存下来，将是海量数据，既浪费存储空间又难以满足公交路径查询性能要求。但公交线路数量相对较少，因此，本专利技术基于关系数据矩阵运算预生成任意两条公交线路的连通关系及转乘次数，在其基础上通过第一次数据库扫描找到经过起点站的公交线路集合与经过终点站的公交线路集合之间的最少转乘线路连通关系，再经第二次数据库扫描完成起点站至终点站的公交路径规划。与现有技术相比，本专利技术具有优点：1、采用预生成线路本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于关系数据库系统的公交路径规划方法，其特征在于，包括步骤：（1）构建关系数据库：以关系数据库为存储介质，根据实际运营的公交线路及各公交线路站点预生成任意两条公交线路的连通关系、最少转乘次数及最少转乘次数对应的转乘策略；（2）基于构建的关系数据库系统规划公交路径：第一次扫描关系数据库找寻经过指定起点站的公交线路集合V_BL与经过制定终点站的公交线路集合V_EL，并获取转乘次数最少的起点线路与终点线路集合；第二次扫描关系数据库根据转乘次数经第二次扫描完成起点站到终点站的公交线路规划。

【技术特征摘要】
1.基于关系数据库系统的公交路径规划方法，其特征在于，包括步骤：(1)构建关系数据库：以关系数据库为存储介质，根据实际运营的公交线路及各公交线路站点预生成任意两条公交线路的连通关系、最少转乘次数及最少转乘次数对应的转乘策略；步骤(1)进一步包括子步骤：1.1根据实际运营的公交线路及各公交线路的站点构建公交线路数据表和公交线路站点关系数据表；1.2基于公交线路数据表构建初始的公交线路转乘关系数据表，所述的公交线路转乘关系数据表包括转乘线路的最少转乘次数，转乘线路的最少转乘次数初始值均为0；所述的转乘线路指公交线路数据表中任意两条公交线路，包括起点公交线路和终点公交线路；1.3根据公交线路数据表和公交线路站点关系数据表生成一次转乘线路，基于一次转乘线路构建公交线路一次转乘策略数据表，并将当前公交线路转乘关系数据表中一次转乘线路对应的最少转乘次数更新为1；1.4判断当前公交线路转乘关系数据表中是否存在最少转乘次数为0的转乘线路，若存在，执行步骤1.5；否则，完成关系数据库的构建；1.5针对当前公交线路转乘关系数据表中最少转乘次数为0的转乘线路，基于当前公交线路转乘关系数据表和公交线路(N-1)次转乘策略数据表，采用等值关联手段构建公交线路N次转乘策略数据表，并将当前公交线路转乘关系数据表中N次转乘线路对应的最少转乘次数更新为N，N初始值为2；然后，令N＝N+1，并判断N是否达到预设阈值，若达到，完成关系数据库的构建，否则，执行步骤1.4；子步骤1.3具体为：(1)构建反映公交线路数据表中任意两条公交线路连通关系的矩阵A：将公交线路数据表中M条公交线路两两之间的连通关系量化为数值0和1，并构建M*M矩阵A；矩阵A元素aij的行号i和列号j表示公交线路编号，aij为0，则表示公交线路i和公交线路j无公共站点；aij为1，则表示公交线路i和公交线路j有公共站点；若i＝j，令aij为1；(2)基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：安中印，邹洋，许毅，
申请(专利权)人：武汉精伦软件有限公司，
类型：发明
国别省市：