公交查询系统优化设计：最短路模型与多目标规划

"该文档是关于公交查询系统最佳乘车方案的研究与设计，包含了设计文档和MATLAB源码。文中利用图论最短路模型和0-1整数规划解决公交查询问题，建立了直达数据库Q，并根据用户需求构建不同的优化模型。在没有直达车的情况下，考虑了转乘次数、总耗时、总费用、车辆是否始发和转乘站点负载量等因素，建立0-1整数线性规划模型，并采用邻接算法和Lingo软件求解。此外，文档还探讨了公交与地铁混排方案，以及考虑步行情况的多目标最短路问题。" 公交查询系统是城市交通中的一个重要组成部分，它为市民提供高效、便捷的出行建议。本研究主要关注如何设计最佳的乘车方案，确保用户能够快速、经济地达到目的地。在数据处理阶段，将直行和环行线路转换为简化线路，并建立直达数据库Q，以存储所有两两站点之间的直达车信息。当用户发起查询时，系统首先查询Q，提供直达方案。 在无法直达的情况下，系统会基于用户的需求（如转乘次数、总时间、费用等）构建0-1整数线性规划模型。模型中，每个可能的转乘节点被视为决策变量，目标函数反映了用户的需求，而约束条件则确保了起点到终点的可达性。为求解此模型，研究采用了Dijkstra的邻接算法和Lingo软件。邻接算法适用于求解简单的最优化问题，而Lingo则能处理更复杂的全局最优解。这两种方法结合提供了多样化的乘车方案供用户选择。 在公交与地铁混排的场景中，研究将地铁站与公交站视为单一的新站点，重新构建直达数据库Q"，并建立新的0-1整数线性规划模型，同样考虑了邻接算法和Lingo软件的结合使用，以找到最佳的混合交通方案。 最后，研究考虑了步行因素，将整个交通网络视为带有权重的叠加有向图，转化为最短路径问题。通过这种方式，系统能够提供包括步行在内的综合最佳乘车方案，进一步优化用户的出行体验。 这个公交查询系统的研究不仅涉及图论、优化理论和算法设计，还涵盖了实际的交通网络和用户需求分析，为实际的公共交通信息查询服务提供了理论基础和技术支持。提供的MATLAB源码为开发者理解和实现这类系统提供了宝贵的参考。