CN101140643A - 一种考虑语气算子的公交线路模糊评价方法 - Google Patents

Abstract

为群众出行提供准确、及时、优化的公交信息服务是方便群众生活、提高公交线网的运行效率、提升城市形象的一项重要举措。本发明考虑到在公交路径选择问题中，不同的查询者对路程、费用和耗时三个方面的因素可能有不同的需求，同时，查询者对这三个方面的因素的看重程度是模糊的。因此本发明采用模糊评价方法，考虑语气算子的作用，提出了一种新的公交线路评价方法，在公交线路查询系统能够发挥较大的作用。

Description

一种考虑语气算子的公交线路模糊评价方法

(1)技术领域

为群众出行提供准确、及时、优化的公交信息服务是方便群众生活、提高公交线网的运行效率、提升城市形象的一项重要举措。在公交路径选择问题中，不同的查询者可能有不同的查询需求，例如有的查询者希望路程短，有的查询者希望费用低，而有的查询者则希望耗时少——即便都是希望路程短的查询者，也有的查询者对此极看重，而有的查询者对此比较看重。因此，查询系统需要根据查询者对路程、费用和耗时三个方面的看重程度评价所有可行的公交路径，从中选出对于该查询者的最优路径。但是，查询者的看重程度是模糊的，各个程度之间没有明确的界限，因此应该采用模糊推理的方法评价出最优线路。

(2)背景技术

设有车站A和B，两站之间存在可行的公交路径m条，两站之间的第i条可行路线组合的费用函数为

$c\left(i\right)=\underset{j=0}{\overset{D_i}{\mathrm{\Σ}}}{f}_{i,j}(x,y,s)$

其中，表示第i条可行路线的第j段线路的费用(x＝0表示单一票价，x＝1表示分段票价，s表示公交站点数，此处假设公汽票价包括单一票价：1元/票和与分段票价：0～20站1元；21～40站2元；40站以上3元)，第j段线路是在两个站点之间可直达的公交线路，第i条可行路线组合共有D_i段，那么

min(c(1)，c(2)，…，c(m))(m为可行路线组合的总数)即为花费最小的可行线路组合。

设第i条可行路线组合的耗时函数为

$t\left(i\right)=\underset{j=0}{\overset{D_i}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{i,j}(x,m)+\underset{k=0}{\overset{D_i-1}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{i,k}$

g_i，j(s)＝ps

h_i，k＝q

其中，g_i，j(s)表示第i条可行路线的第j段线路的耗时(s表示公交站点数，此处假设每站之间的耗时p相同，p可以根据城市的实际情况进行调整)，h_i，k表示第i条可行路线的第k次换乘的耗时(此处假设每站之间的耗时q相同，q也可以根据城市的实际情况进行调整)，那么

min(t(1)，t(2)，…，t(m))(m为可行路线组合的总数)

即为耗时最短的可行线路组合。

(3)发明内容

本发明考虑每条路径的路程、费用和耗时三个方面的因素。

每条路径都有确定的路程d_i、费用c_i和耗时t_i(i＝1，2，…，n)。设 $d{f}_i=\frac{d_i}{\max (d_1,d_2,\·\·\·,d_n)}$ 为第i条路径的路程评价量， $c{f}_i=\frac{c_i}{\max (c_1,c_2,\·\·\·,c_n)}$ 为费用评价量， $t{f}_i=\frac{t_i}{\max (t_1,t_2,\·\·\·,t_n)}$ 为耗时评价量，三种评价量均在区间[0，1]上。在区间[0，1]上划分三个模糊集合，各个模糊集合的名称和符号定义为：优选YX、中选ZX、差选CX，均采用等腰三角形隶属函数。根据等腰三角形分布，模糊集合之间存在交叠部分，即每个评价量的值都属于两个不同的模糊集合，每个模糊集合中存在唯一确定的隶属度。过评价量的值在横坐标上的点做垂线，垂线段将与两个模糊集合的分布曲线相交，相交点的纵坐标值极为属于该模糊集合的隶属度。这样我们就得到了三种评价量所在的模糊集合及其隶属度。

由于不同的查询者对三个方面的看重程度有所不同，引入语气算子，语气算子的集合被定义为

H_λ∶F(E)→F(E)，A→H_λ(A)

其中H_λ(Ae))＝(A(e))^λ。定义强化语气算子：H₄表示极其，H₃表示非常，H₂表示很，H_1.5表示相当；定义淡化语气算子：H_0.8表示比较，H_0.6表示略微，H_0.4表示稍许，H_0.2表示有点。查询者通过对三种评价量选择不同的语气算子，就可以体现不同侧重的查询需求。

定义模糊评价规则如下：

若路程评价量YX，费用评价量YX，耗时评价量YX，则该路径YX。

若路程评价量YX，费用评价量YX，耗时评价量ZX，则该路径YX。

若路程评价量YX，费用评价量YX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量ZX，耗时评价量YX，则该路径YX。

若路程评价量YX，费用评价量ZX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量ZX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量CX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量CX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量CX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量YX，耗时评价量YX，则该路径YX。

若路程评价量ZX，费用评价量YX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量YX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量ZX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量ZX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量ZX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量CX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量CX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量CX，耗时评价量CX，则该路径CX。

若路程评价量CX，费用评价量YX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量YX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量YX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量ZX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量ZX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量ZX，耗时评价量CX，则该路径CX。

若路程评价量CX，费用评价量CX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量CX，耗时评价量ZX，则该路径CX。

若路程评价量CX，费用评价量CX，耗时评价量CX，则该路径CX。

(4)具体实施方式

与评价量df_i、cf_i和tf_i有关的规则R可以表示为

XΛYΛZ→P

其中X，Y，Z，P均为模糊集合，FX，FY，FZ，FP为对应模糊集合的隶属函数，则规则R的演算结果为FP＝FX×FY×FZ此处采用Product演算。同时，得到了每条规则的演算结果后，相关的规则间的演算结果为R＝∑FP此处采用Sum演算。再设

$O=\frac{\mathrm{\Σ}{A}_i{\mathrm{\μ}}_i}{{\mathrm{\μ}}_i}$

其中 $A_i=\left\{\begin{array}{cc}3& \mathrm{YX}\\ 2& \mathrm{ZX}\\ 1& \mathrm{CX}\end{array}\right.,$ 则O即为输出的评价。

取评价值最高的路径即为应对该查询者的最优路径。

参考文献：

[1]杨新苗，王炜，马文腾，基于GIS的公交乘客出行路线选择模型[J]，东南大学学报(自然科学版)，Vol.30，No.6，pp.87-91，2000.

[2]马良河，刘信斌，廖大庆，城市交通线路网络图的最短路与乘车线路问题[J]，数学的实践与认识，Vol.34，No.6，pp.38-44，2004.

[3]Thomas H.Cormen，Charles E.Leiserson，Ronald L.Rivest，Clifford Stein，算法导论(第二版)[M]，pp.324-330，北京：机械工业出版社，2007.

[4]陆振波，黄卫，城市公交问路系统——GIS在城市公交管理中的应用[J]，公路交通科技，Vol.18，No.5，pp.68-70，2001.

[5]王世祥，饶维亚，大中城市公交线路查询的数据结构及其算法的实现[J]，计算机系统应用，No.9，pp.63-67，2007.

[6]乐阳，龚健雅，Dijkstra最短路径算法的一种高效率实现[J]，武汉测绘科技大学学报，Vol.24，No.3，pp.209-212，1999.

[7]朱江云，王玉琨，基于最小换乘次数的最优路径算法[J]，福建电脑，No.3，pp.121-122，2007.

[8]徐兵，谢仕义，基于站点优先级的公交换乘算法实现[J]，计算机时代，No.7，pp.16-17，2005。

Claims (1)

1.本发明考虑每条路径的路程、费用和耗时三个方面的因素。

每条路径都有确定的路程d_i、费用c_i和耗时t_i(i＝1，2，…，n)。设 ${\mathrm{df}}_i=\frac{d_i}{\max (d_1,d_2,...,d_n)}$ 为第i条路径的路程评价量， ${\mathrm{cf}}_i=\frac{c_i}{\max (c_1,c_2,...,c_n)}$ 为费用评价量， ${\mathrm{tf}}_i=\frac{t_i}{\max (t_1,t_2,...,t_n)}$ 为耗时评价量，三种评价量均在区间[0，1]上。在区间[0，1]上划分三个模糊集合，各个模糊集合的名称和符号定义为：优选YX、中选ZX、差选CX，均采用等腰三角形隶属函数。根据等腰三角形分布，模糊集合之间存在交叠部分，即每个评价量的值都属于两个不同的模糊集合，每个模糊集合中存在唯一确定的隶属度。过评价量的值在横坐标上的点做垂线，垂线段将与两个模糊集合的分布曲线相交，相交点的纵坐标值极为属于该模糊集合的隶属度。这样我们就得到了三种评价量所在的模糊集合及其隶属度。

由于不同的查询者对三个方面的看重程度有所不同，引入语气算子，语气算子的集合被定义为

H_λ：F(E)→F(E)，A→H_λ(A)

其中H_λ(A(e))＝(A(e))^λ。定义强化语气算子：H₄表示极其，H₃表示非常，H₂表示很，H_1.5表示相当；定义淡化语气算子：H_0.8表示比较，H_0.6表示略微，H_0.4表示稍许，H_0.2表示有点。查询者通过对三种评价量选择不同的语气算子，就可以体现不同侧重的查询需求。

定义模糊评价规则如下：

若路程评价量YX，费用评价量YX，耗时评价量YX，则该路径YX。

若路程评价量YX，费用评价量YX，耗时评价量ZX，则该路径YX。

若路程评价量YX，费用评价量YX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量ZX，耗时评价量YX，则该路径YX。

若路程评价量YX，费用评价量ZX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量ZX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量CX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量CX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量YX，费用评价量CX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量YX，耗时评价量YX，则该路径YX。

若路程评价量ZX，费用评价量YX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量YX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量ZX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量ZX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量ZX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量CX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量CX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量ZX，费用评价量CX，耗时评价量CX，则该路径CX。

若路程评价量CX，费用评价量YX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量YX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量YX，耗时评价量CX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量ZX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量ZX，耗时评价量ZX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量ZX，耗时评价量CX，则该路径CX。

若路程评价量CX，费用评价量CX，耗时评价量YX，则该路径ZX。

若路程评价量CX，费用评价量CX，耗时评价量ZX，则该路径CX。

若路程评价量CX，费用评价量CX，耗时评价量CX，则该路径CX。

与评价量df_i、cf_i和tf_i有关的规则R可以表示为

X∧Y∧Z→P

其中X，Y，Z，P均为模糊集合，FX，FY，FZ，FP为对应模糊集合的隶属函数，则规则R的演算结果为FP＝FX×FY×FZ此处采用Product演算。同时，得到了每条规则的演算结果后，相关的规则间的演算结果为R＝∑FP此处采用Sum演算。再设

$O=\frac{\mathrm{\Σ}{A}_i{\mathrm{\μ}}_i}{{\mathrm{\μ}}_i}$

其中 $A_i=\left\{\begin{array}{cc}3& \mathrm{YX}\\ 2& \mathrm{ZX}\\ 1& \mathrm{CX}\end{array}\right.,$ 则O即为输出的评价。

取评价值最高的路径即为应对该查询者的最优路径。