(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211454933.9 (22)申请日 2022.11.21 (71)申请人 南京邮电大 学 地址 210046 江苏省南京市栖霞区文苑路9 号 (72)发明人 郑乐　陈学武　高良鹏　宋波　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 母秋松 (51)Int.Cl. G08G 1/123(2006.01) G08G 1/01(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种多模式公交出 行路径规划方法 (57)摘要 本发明公开了一种多模式公交出行路径的 规划方法， 基于公交和地铁站点及线路数据分别 构建公交及地铁的无权有向网络； 运用空间连接 方法以及智能地图API搜索地铁站点一定 范围内 的公交站点， 建立地铁 ‑公交复合无权有向网络； 基于公交地铁历史进出站数据以及发车间隔数 据， 计算各站段边以及各换乘 边的平均行驶时间 和平均换乘时间作为网络权重， 构建建立地铁 ‑ 公交复合加权有向网络。 以乘客的出行时间、 出 行OD以及出行偏好作为输入， 建立出行路径规划 模型， 并运用改进的Dijk stra算法求解乘客的最 优出行路径。 本发明基于乘客的偏好特性， 快速 的规划出行者的多模式出行路径， 缩短出行时 间， 提高乘客的整体公交出 行体验。 权利要求书5页 说明书17页 附图5页 CN 115497326 A 2022.12.20 CN 115497326 A 1.一种多模式公交出 行路径规划方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1： 获取公交和地铁站点及线路数据， 考虑公交、 地铁线路上下行线路的差异性， 分 别构建公交及地铁的无权有向网络； 步骤2： 运用空间连接方法以及智能地 图API搜索地铁站点一定范围内的公交站点， 基 于实际路 网条件下的步行距离， 筛选地铁站点一定范围内的公交站点， 建立地铁 ‑公交复合 无权有向网络； 步骤3： 基于公交、 地铁历史进出站数据， 考虑各线路在各时段运行速度的时变特性， 提 取公交、 地铁站段间的不同时间区间的平均行驶时间， 作为地铁 ‑公交复合无权有向网络中 站段边的行驶时间权 重； 步骤4： 基于公交、 地铁各时段的历史发车间隔数据， 考虑各线路在各时段发车间隔的 时变特性， 计算各线路之 间的平均换乘时间， 作为地铁 ‑公交复合无权有向网络相同交通方 式换乘边的换乘时间权 重； 步骤5： 基于公交、 地铁各时段的历史发车间隔数据以及公交与地铁站点之间的步行距 离， 计算公交、 地铁站点之间的平均换乘 时间， 作为地铁 ‑公交复合无权有向网络中不同交 通方式间换乘边的换乘时间的权 重； 步骤6： 为地铁 ‑公交复合无权有向网络中各连边赋值， 建立地铁 ‑公交复合加权有向网 络； 步骤7： 基于所构建的地铁 ‑公交复合加权有向网络， 以乘客的出行时间、 出发站点、 目 的地站点作为输入， 综合考虑乘客在出行时间、 换乘次数、 步行时间以及出行费用方面的偏 好， 建立出 行路径规划模型； 步骤8： 采用改进的Dijkst ra算法求 解出行路径规划模型， 输出多模式公交出 行路径。 2.根据权利要求1所述的一种 多模式公交出行路径规划方法， 其特征在于： 所述的步骤 1中建立的公交以及地铁的无权有向网络可表示为 以及  ； 表示公交无权有向网络； 表示所有公交站集合， 其中对于同一线路上下行具 有相同名称的站点视为同一站点， 对于不同线路具有相同名称的站点视为不同站点； 表示所有公交线路的站段边 集合； 表示公交线路的换乘边 集合； 表示地铁无权有向网络， 表示所有地铁站集合， 表示所有地铁线路 的站段边 集合； 表示所有地铁线路的换乘边 集合。 3.根据权利要求2所述的一种多模式公交出行路径规划方法， 其特征在于： 所述步骤2 搜索地铁站点 一定范围内的公交站点， 具体方法为： 步骤2.1： 将包含经纬度信息以及所属线路信息的地铁站点和公交站点数据集导入到 python中， 文件格式为GeoDataFrame； 步骤2.2： 对两个数据集的坐标系进行转换， 由原先由经纬度坐标表示的WGS84坐标系 转化为墨卡托坐标系； 步骤2.3： 以地铁站点为圆心建立半径为 r的缓冲区， 采用空间连接的方法识别地铁站权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115497326 A 2点缓冲区范围内的公交站点， 建立地铁站点 与缓冲区范围内公交站点集合 的空间映射关系； 步骤2.4： 对两个数据集的坐标系进行转换， 由墨卡托坐标系示转化为智能地图坐标 系； 步骤2.5： 调用智能地图API计算 与 中每一个公交站点的实际步行距 离， 若智能地图API计算的站点间步行距离大于半径 r， 则将相应的公交站点剔除集合 ； 最后仅保留实际站点间步行距离小于 r的空间映射关系； 从实际站点间步行距离 小于r的空间映射关系中获得地铁站点与公交站点的换乘边 集合。 4.根据权利要求3所述的一种多模式公交出行路径规划方法， 其特征在于： 所述步骤2 的地铁‑公交复合无权有向网络可表示为 ， 其中， 表示地铁 ‑公交复合无权有向网络， 表示地铁站点与公交站点的换乘 边集合。 5.根据权利要求1所述的一种多模式公交出行路径规划方法， 其特征在于： 所述步骤3 中公交及地铁站段间的不同时间区间的平均行驶时间提取 方法表示 为： 对于公交网络， 获取各线路历史进出站数据， 该数据包含公交车辆在线路上到达每一 站点的时间； 按线路提取公交车辆在线路上到达每一站点的到站 时间， 计算各站点间的行 程时间； 建立与公交线路的站段边集合 一一对应的平均行程时间数据集合 ； 用于表征公交网络中各站段之 间的时间权重， 包含每个时间区间的站点行程时间的平均值 , t为划分时间区间的标号； 对地铁网络执行同样的操作， 得到与地铁线路站段边集合 所对应的各时段的平 均行程时间数据集合 ； 用于表征地铁网络中各站段之间的时间权重， 包含每 个时间区间的站点行程时间的平均值 。 6.根据权利要求1所述的一种多模式公交出行路径规划方法， 其特征在于： 所述步骤4 计算相同交通方式换乘边的换乘时间的计算方式表示 为： 对于公交网络， 获取各线路的历史发车时间数据， 针对公交网络中的换乘边集合 ， 构建对应的平均换乘时间权重集合 ； 用于表征公交网络中具有相同站名的不同线 路之间的换乘时间权重； 包含每个时间区间的站点换乘时间的平均值 ，t为划分时 间区间的标号； 针对 t时间区间内任意一条边的平均换乘时间数据 ， 表示换乘前的站点， 表示换乘后的站点， 计算公式如下：          （1）权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115497326 A 3