導(dǎo)語(yǔ)：論消費(fèi)者決策心理的換乘算法一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

換乘算法的研究

系統(tǒng)將為乘客提供3套具有代表性的方案：1為消費(fèi)者個(gè)性需求定制的特殊方案，盡可能改善其消費(fèi)體驗(yàn)，促進(jìn)其在心理上能形成“公交優(yōu)先”消費(fèi)習(xí)慣。2提供滿足大眾化消費(fèi)心理需求的方案，在多次換乘時(shí)盡可能安排第1次乘車線路在2站以內(nèi)，鼓勵(lì)乘客用步行或自行車的綠色方式代替第1次乘車。3假設(shè)乘客出行時(shí)間不充裕，為乘客提供快速方案，從起點(diǎn)向終點(diǎn)方向搜索出租車熱點(diǎn)區(qū)域，提示乘客可在該區(qū)域換乘出租車，并提供呼車熱線電話。該方案是純公交出行、純出租車出行的折衷方案。課題組參照樹(shù)遍歷的原理，設(shè)計(jì)了一種智能算法［5］。以經(jīng)過(guò)起點(diǎn)的公交線路為根，以經(jīng)過(guò)根的線路為枝。同一路車的上行、下行視為不同線路，只考慮正在運(yùn)營(yíng)的線路，每條線路僅允許在樹(shù)中出現(xiàn)一次，遍歷樹(shù)以尋找換乘解。從理論上，該方法能夠求出各種換乘次數(shù)的所有解，但是考慮到公交乘客心理特點(diǎn)，應(yīng)控制換乘次數(shù)，所以構(gòu)建樹(shù)時(shí)對(duì)枝的層數(shù)做出限制。經(jīng)調(diào)查有91.3%的青年師生在消費(fèi)決策過(guò)程中，認(rèn)為換乘次數(shù)超過(guò)2次的換乘方案不能接受，將優(yōu)先采用出租車、步行及公交車混合出行的方式。所以在樹(shù)形搜索算法中最多遍歷2層的枝即可，樹(shù)的規(guī)模受到了限制，也有利于提高算法響應(yīng)時(shí)間。見(jiàn)圖1所示，搜索從“三中”至“上渡”的公交換乘方案，首尾相聯(lián)的箭頭表明遍歷過(guò)程，在樹(shù)中出現(xiàn)幾個(gè)與終點(diǎn)同名的節(jié)點(diǎn)，即獲得幾種換乘方案，取其換乘次數(shù)最少且換乘次數(shù)相同時(shí)站點(diǎn)數(shù)最少的解法，即為最優(yōu)解。在樹(shù)形搜索算法中加入權(quán)重影響因子［6］，設(shè)置方法見(jiàn)表2。引入權(quán)重后，樹(shù)形搜索算法就演變成能夠滿足乘客消費(fèi)偏好的定制算法。其中“座位寬松”的評(píng)優(yōu)函數(shù)如公式（1）所示，此時(shí)乘客獲得座位的概率最大。minz=åi=1m(Ui-Di)/s（1）式中：z為座位寬松評(píng)價(jià)指標(biāo)；Ui為站點(diǎn)i的上車人數(shù)；Di為站點(diǎn)i的下車人數(shù)；m為站點(diǎn)總數(shù)；s為該公交車提供的座位數(shù)。本算法是一種計(jì)算動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的算法，根據(jù)公交車的GPS數(shù)據(jù)判斷線路是否正在運(yùn)營(yíng)，由正在運(yùn)營(yíng)的線路來(lái)構(gòu)建樹(shù)，所以算法獲得換乘方案是可以實(shí)現(xiàn)的。而其它同類換乘查詢系統(tǒng)提供的換乘算法通常是靜態(tài)的算法，即乘客在夜間發(fā)出查詢時(shí)，卻可能獲得白天才可實(shí)現(xiàn)的換乘方案，將會(huì)影響乘客出行。調(diào)查表明大多數(shù)青年師生在第1次乘車僅有2站時(shí)，愿意用步行或自行車代替短距離的乘車。因此系統(tǒng)針對(duì)大多數(shù)人的需求，設(shè)計(jì)了同心圓搜索算法。如圖2圖1樹(shù)狀遍歷算法Fig.1Tree-modelalgorithm圖2同心圓算法Fig.2Theconcentriccirclealgorithm104所示。搜索算法解釋如下：在不能從起點(diǎn)直達(dá)終點(diǎn)的時(shí)候，從起點(diǎn)搜索所有線路中相鄰一圈站點(diǎn)，考察這些站點(diǎn)是否有線路可達(dá)終點(diǎn)。如果失敗，則擴(kuò)大一圈再逐點(diǎn)考察。例如，在圖2中先逐個(gè)考察A，B，C，D是否有線路能達(dá)到終點(diǎn)，然后再考察E，F(xiàn)，G，H，起點(diǎn)至換乘點(diǎn)的交通距離必須控制在1km以內(nèi)。將同心圓考察方法加入樹(shù)形搜索算法中，按圖3流程工作。最后獲得的換乘方案的特點(diǎn)如下：該算法首先考慮換乘次數(shù)n最少優(yōu)先；在必須多次換乘時(shí)，考慮第1次乘車站點(diǎn)在2站以內(nèi)優(yōu)先。

短信平臺(tái)的建設(shè)

大多數(shù)青年師生認(rèn)為通過(guò)手機(jī)免費(fèi)查詢換乘方案是最便捷的查詢方式，但是目前手機(jī)型號(hào)繁多，操作系統(tǒng)雜亂，無(wú)法編寫一種手機(jī)軟件就能在所有手機(jī)上良好運(yùn)行［7］。目前各種型號(hào)的手機(jī)都能完美支持超長(zhǎng)短信功能，因此系統(tǒng)選擇短信平臺(tái)的開(kāi)發(fā)模式，采用超長(zhǎng)短信技術(shù)向乘客發(fā)送換乘方案。系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖4。公交總公司由多臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成計(jì)算云，接收并處理公交車實(shí)時(shí)發(fā)來(lái)的GPS信息，獲知各線路的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、站間距離、站間時(shí)間，為搜索算法提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。計(jì)算云集中受理消費(fèi)者發(fā)出換乘查詢請(qǐng)求，運(yùn)行搜索算法，向消費(fèi)者提供最優(yōu)的公交換乘方案。在云計(jì)算的支持下，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)硬件無(wú)關(guān)性，即使手機(jī)CPU計(jì)算能力很弱也能夠快速獲得換乘方案［8］。系統(tǒng)在試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)，許多乘客不知起點(diǎn)、終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的公交站點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)名稱。如果在收到查詢請(qǐng)求后，臨時(shí)在GIS地圖中模糊尋找起點(diǎn)、終點(diǎn)匹配的公交車站［9］，在測(cè)試機(jī)上約耗時(shí)3.7s，CPU、內(nèi)存負(fù)擔(dān)重，求解效率低。因此編寫程序，從GIS中導(dǎo)出每個(gè)地點(diǎn)最近的4個(gè)公交站點(diǎn)生成“車站匹配表”。并對(duì)地名字段建立索引［10］。從此系統(tǒng)可脫離GIS地圖檢索地名，檢索耗時(shí)約0.05s。為了記錄公交乘客個(gè)體消費(fèi)偏好，對(duì)任何新出現(xiàn)的手機(jī)號(hào)，系統(tǒng)發(fā)送1條調(diào)查短信，調(diào)查內(nèi)容見(jiàn)表1的第3項(xiàng)，當(dāng)乘客做出選擇后，將選擇結(jié)果存入“消費(fèi)偏好表”，為制定個(gè)性方案提供了依據(jù)。為了優(yōu)化公交車與出租車混合出行的方案，課題組在市區(qū)調(diào)查了25個(gè)最容易招呼到出租車的地點(diǎn)，存儲(chǔ)在“出租車熱點(diǎn)表”，為制定快速方案提供了依據(jù)。短信平臺(tái)的開(kāi)發(fā)過(guò)程詳見(jiàn)文獻(xiàn)［11］，該文獻(xiàn)介紹了短信平臺(tái)的軟硬件及工作流程。超長(zhǎng)短信的開(kāi)發(fā)詳見(jiàn)文獻(xiàn)［12］，該文獻(xiàn)提供超長(zhǎng)短信的編碼與解碼。車載GPS端的開(kāi)發(fā)詳見(jiàn)文獻(xiàn)［13］，該文獻(xiàn)介紹車載GPS端的結(jié)構(gòu)、電路及GPRS通訊方式［14］。這些模塊均由本課題組開(kāi)發(fā)，技術(shù)較為成熟，皆以投入商用。

系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)例

課題組于2011年7月在實(shí)驗(yàn)室架設(shè)了換乘查詢短信平臺(tái)，24小時(shí)工作。因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中無(wú)法獲得公交車實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)，因此準(zhǔn)備了3套公交車線路數(shù)據(jù)，分別是7：00至19：00，19：00至22：00，22：00至7：00的公交車通暢狀態(tài)表，按時(shí)間切換，避免查詢者獲得的換乘方案不能使用。對(duì)師生發(fā)放宣傳卡片1500份，說(shuō)明這是學(xué)校建設(shè)的一個(gè)公益性免費(fèi)平臺(tái)，介紹操作方法。師生很積極的參加系統(tǒng)測(cè)試，在寒暑假的出行高峰期，系統(tǒng)自動(dòng)受理了最高達(dá)287條/日的查詢請(qǐng)求。例如收到內(nèi)容為“天豐電子城#森林公園”的查詢短信，系統(tǒng)按如下流程工作：1接收并解析短信，按“起點(diǎn)（任意分隔符）終點(diǎn)”的格式，取出起止地點(diǎn)；2模糊匹配起點(diǎn)、終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的公交站；3檢索消費(fèi)偏好，制定個(gè)性方案；4采用同心圓搜索算法，制定推薦方案；5制定快速方案，在搜索個(gè)性方案過(guò)程中，會(huì)獲得一批待選方案，從中尋找一次乘車且10站以內(nèi)到達(dá)出租車熱點(diǎn)區(qū)域的方案；6構(gòu)建超長(zhǎng)短信，通過(guò)GPRSMODEM向查詢者發(fā)送短信，內(nèi)容如下：天豐電子城在“打鐵垱站”附近，森林公園在“森林公園站”附近。個(gè)性方案：從“打鐵垱站”乘“51路”至“五四路口站”共6站，換乘“72路”至“森林公園站”共13站，此方案座位較寬松；推薦方案：從“打鐵垱站”乘“37路”至“兒童公園路站”共2站，換乘“54路”至“森林公園站”共21站，您也可步行至換乘點(diǎn)；快速方案：從“打鐵垱站”乘“2路”至“外貿(mào)中心酒店站”共10站，此處出租車較多，可換乘出租車，出租車招呼熱線電話968968。系統(tǒng)選用3臺(tái)舊計(jì)算機(jī)（單核CPU主頻1.60GHz、2G內(nèi)存）組成一個(gè)簡(jiǎn)單的云計(jì)算中心。接收并解析查詢短信耗時(shí)0.13s，系統(tǒng)隨機(jī)選擇一臺(tái)計(jì)算機(jī)承擔(dān)該短信的解析和計(jì)算，獲得3種方案耗時(shí)1.86s，發(fā)送超長(zhǎng)短信耗時(shí)17.21s，即用戶發(fā)送查詢短信后，約20s后能收到系統(tǒng)回應(yīng)。日后如果客戶群增加，計(jì)算量增大，只須向云計(jì)算中心掛入新的計(jì)算機(jī)即可，計(jì)算耗時(shí)不會(huì)因?yàn)榭蛻羧巳涸鲩L(zhǎng)而增大，這是云計(jì)算架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)之一。短信平臺(tái)Sim卡選擇短信0.03元/條資費(fèi)的公安金盾卡，每次回復(fù)信息長(zhǎng)度通常在250字以內(nèi)，采用基于GPRSMODEM短信技術(shù)費(fèi)用為0.12元/次。如果采用網(wǎng)關(guān)短信技術(shù)后，回應(yīng)時(shí)間可縮短至2.5s，但是運(yùn)營(yíng)成本提高到0.24元/次。兩種短信技術(shù)，可根據(jù)實(shí)際需要加以選擇。青年師生通常使用校園套餐，每月獲贈(zèng)300條免費(fèi)短信，所以查詢費(fèi)用為0。

優(yōu)先發(fā)展城市公交是貫徹科學(xué)發(fā)展觀，建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)的重要舉措，是提高交通資源利用率的有效手段，也是改善城市環(huán)境，提高城市競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展的必然要求。然而要徹底地實(shí)現(xiàn)“公交優(yōu)先”，不僅僅是加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施軟硬件的建設(shè)，還需要對(duì)乘客消費(fèi)心理給予足夠的重視［15］。只有讓消費(fèi)者產(chǎn)生良好的消費(fèi)體驗(yàn)，才能夠在消費(fèi)者內(nèi)心真正樹(shù)立“公交優(yōu)先”消費(fèi)決策理念。在此認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，課題組設(shè)計(jì)了3種換乘搜索算法，3種算法優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表3。其中“經(jīng)過(guò)權(quán)重改良的樹(shù)形搜索算法”滿足了乘客在消費(fèi)決策中產(chǎn)生的個(gè)性化偏好，有助于乘客對(duì)公交系統(tǒng)產(chǎn)生更多的好感。而“同心圓搜索算法”則試圖從觀念上引導(dǎo)消費(fèi)者形成更加綠色健康的混合出行習(xí)慣。如果“同心圓搜索算法”算法能全面推廣，影響到每一位乘客消費(fèi)決策，能將一定范圍（500m至1km半徑［16］）的乘客吸引到個(gè)別公交線路較多的優(yōu)質(zhì)站點(diǎn)，提高這些站點(diǎn)客流量，從而發(fā)展成為公交換乘樞紐［17］。這些換乘樞紐形成后，可升級(jí)采用更高效率的大型公交車，提高運(yùn)輸效率，減少排放，促進(jìn)公交網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。還能促進(jìn)在優(yōu)質(zhì)站點(diǎn)周邊形成更大規(guī)模的自行車存放服務(wù)點(diǎn)，使自行車、公交混合出行更加方便，能減少校園、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)內(nèi)的汽車通行量［18］，降低生活空間的污染，減少居民區(qū)事故隱患，提高市民生活質(zhì)量［19-20］。

本文作者：顏桂梅林宇洪郭建鋼工作單位：福建農(nóng)林大學(xué)