公交换乘算法

公交换乘简单算法:

三个表（最简单化，不考虑模糊查询，单行线等其他东西）：
1，站点表stop(stop_id,stop_name)
2，路线表line(line_id,line_name)
3，路线站点表(点线路关系表)linestops( line_id, stop_id, seq )此处的seq指某站点在某线路中的顺序。

 

现在分析算法：
1，直达线路
首先根据两个站点名获取两个站点各自的id，这里定义为id1,id2
然后查询
select line_id from
(select line_id from linestops where stop_id = id1) A,
(select line_id from linestops where stop_id = id2) B
where A.line_id = B.line_id
即得到可直达的线路列表

2,一次换乘
首先根据两个站点名获取两个站点各自的id，这里定义为id1,id2
然后搜寻两个站点通过直达方式各自能够到达的站点集合，最后他们的交集就是我们所需要的换乘站点。
select stop_id from
(
select distinct stop_id from linestops where line_id in
(select line_id from linestops where stop_id = id1)
)A,
(
select distinct stop_id from linestops where line_id in
(select line_id from linestops where stop_id = id1)
)B
where A.stop_id= B.stop_id
得到换乘站（可能有多个或0个）后，剩下的就是显示能够到达换乘站的两边线路，这通过前面的直达查询即可。

3，二次换乘
首先根据两个站点名获取两个站点各自的id，这里定义为id1,id2
算法的中心思想是：站点1能够通过直达到达的所有站点集合A，站点2能够通过直达到达的所有站点集合B，A和B之间有直达的线路。
一步一步来：
站点1能够通过直达到达的所有站点集合A：
select distinct stop_id from linestops where line_id in
(select line_id from linestops where stop_id = id1)
站点2能够通过直达到达的所有站点集合B：
select distinct stop_id from linestops where line_id in
(select line_id from linestops where stop_id = id2)
而直达的查询是
select line_id from
(select line_id from linestops where stop_id = id1) C,
(select line_id from linestops where stop_id = id2) D
where C.line_id = D.line_id

我们把=id1和=id2换成 in (select ....)A 和 in (select ...)B

这样最后我们的查询是
select line_id from
(select distinct line_id from linestops where stop_id in 【A】) C,
(select distinct line_id from linestops where stop_id in 【B】) D
where C.line_id = D.line_id
其中【A】是
（select distinct stop_id from linestops where line_id in
(select line_id from linestops where stop_id = id1))
其中【B】是
（select distinct stop_id from linestops where line_id in
(select line_id from linestops where stop_id = id2))
这样子我们找到了作为中间换乘的线路（可能有多条或者0条），对列举的的每一条假设命名为X线，下一步就是找出可以从站点1到达X任意一个站点的直达线路、和可以从站点2到达X任意一个站点的直达线路即可。
那么与前面的算法相似，我们在站点1所有能够到达的站点中去寻找和线路X相交的站点，然后再去找这两个点的线路
select stop_id from
(select distinct stop_id from linestops where line_id in
(select line_id from linestops where stop_id = id1))A,
(select stop_id from linestops where line_id = X ) B
where A.stop_id = B.stop_id
找到站点了，下面就是根据已经解决的直达查询找线路了。
站点2类似。


以上的算法有一个优点，全部是sql完成搜寻，所以asp代码只需寥寥几行循环而已。
但是缺点是：慢,毕竟可能涉及了数百次sql查询。而且只是用最简单的sql方法去算出所有可以换乘的方案，不涉及最优/最短的算法。如果是最短路径，那得用特殊结构和算法。

 

另外:

根据出行者输入的起点和终点，确定出行要选择的起始公交站点A和目的公交站点B。搜索数据库，查询站点A和站点B之间是否有相同的车经过，如果有一条或几条直达线路，通过比较选择距离最短的公交线路推荐给出行者。如果没有，则计算站点A和站点B之间有没有一个公共站点C，从站点C可以换乘到达站点B。这就有两种情况：(1)如果有，属于一次换乘。计算站点A和公共站点C之间有没有相同的公交车经过并存入集合X；同样，计算站点B和公共站点C之间有没有相同的公交车经过并存入集合Y。将这两个集合比较后就可以得到从站点A经过公共站点C到达站点B的公交线路，在这些线路中进行比较，选择距离最短的推荐给出行者。（2）如果没有公共站点C，就出现了要换乘两次的情况。将经过站点A的每条公交线路的所有站点存入集合O；同样，经过站点B的每条线路的所有站点存入集合P。比较这两个集合，先乘经过站点A的某一路车到达某一站点D，计算站点D与站点B之间有没有公共站点E,如果有则站点D、E为换乘站点。这种方案可能有多种，比较选择距离最短的推荐给出行者。如果不存在公共站点E，说明经过两次换乘无法从站点A到达站点B，停止搜索计算。

公交出行最优路线具体算法：

1） 输入起始站点A和目的站点B；

2）搜索系统数据库，经过起始站点A的公交线路存为X(i)(i=1,2,3…,m,m为正整数)，经过目的站点B的公交线路存为Y(j)(j=1,2,3,…n,.n为正整数)；

3）判断是否有X(i)=Y(j)，将满足条件的存入Z。若Z＝1，则该条公交线路X(i)即Y(j)为从站点A到站点B的直达最优线路，输出结果并结束运算。Z≥1，计算Z中各条线路的距离，选择一条距离最短的线路，输出结果并结束运算；

4）搜索系统数据库，公交线路X(i)所包含的站点存为O(i,u)(u=1,2,3…,g,g为正整数)公交线路Y(j)所包含的站点存为P(j,v)(v=1,2,3…,h,h为正整数)；

5） 判断是否有O(i,u)= P(j,v)，将满足条件的存入W。若W＝1，则站点O(i,u)即P(j,v)为从站点A到站点B的一次换乘站点，公交线路X(i)，Y(j)为换乘一次的最优路线，输出结果并结束运算。若W≥1，分别计算每条换乘路线的距离，选择一条距离最短的线路，输出结果并结束运算；

6）搜索系统数据库，经过站点O(i,u)的公交线路存为R(k)(k=1,2,3…,p,p为正整数)，公交线路R(k)所包含的站点存为G(k,t)(t=1,2,3…,q,q为正整数)；

7）判断是否有G(k,t)=P(j,v)，将满足条件的存入S。若S＝1，则站点G(k,t)即P(j,v)为从站点A到站点B的二次换乘站点，公交线路X (i)，R(k)，Y(j)为换乘二次的最优路线，输出结果并结束运算。若S≥1，分别计算每条换乘二次的路线距离，选择一条距离最短的线路，输出结果并结束运算；

8） 以上步骤没有找到合适的公交线路,输出“没有找到换乘次数不超过两次的最优公交线路”，结束运算。

本文讨论的公交出行最优路线算法，主要是以距离为标准。在得出了换乘方案之后，可以进一步考虑时间因素，从而找到更具优胜性的换乘方案，这有待进行进一步的探讨、研究。