導語：論消費者決策心理的換乘算法一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，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為消費者個性需求定制的特殊方案，盡可能改善其消費體驗，促進其在心理上能形成“公交優(yōu)先”消費習慣。2提供滿足大眾化消費心理需求的方案，在多次換乘時盡可能安排第1次乘車線路在2站以內，鼓勵乘客用步行或自行車的綠色方式代替第1次乘車。3假設乘客出行時間不充裕，為乘客提供快速方案，從起點向終點方向搜索出租車熱點區(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。課題組參照樹遍歷的原理，設計了一種智能算法［5］。以經過起點的公交線路為根，以經過根的線路為枝。同一路車的上行、下行視為不同線路，只考慮正在運營的線路，每條線路僅允許在樹中出現(xiàn)一次，遍歷樹以尋找換乘解。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，應控制換乘次數(shù)，所以構建樹時對枝的層數(shù)做出限制。經調查有91.3%的青年師生在消費決策過程中，認為換乘次數(shù)超過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。所以在樹形搜索算法中最多遍歷2層的枝即可，樹的規(guī)模受到了限制，也有利于提高算法響應時間。見圖1所示，搜索從“三中”至“上渡”的公交換乘方案，首尾相聯(lián)的箭頭表明遍歷過程，在樹中出現(xiàn)幾個與終點同名的節(jié)點，即獲得幾種換乘方案，取其換乘次數(shù)最少且換乘次數(shù)相同時站點數(shù)最少的解法，即為最優(yōu)解。在樹形搜索算法中加入權重影響因子［6］，設置方法見表2。引入權重后，樹形搜索算法就演變成能夠滿足乘客消費偏好的定制算法。其中“座位寬松”的評優(yōu)函數(shù)如公式（1）所示，此時乘客獲得座位的概率最大。minz=åi=1m(Ui-Di)/s（1）式中：z為座位寬松評價指標；Ui為站點i的上車人數(shù)；Di為站點i的下車人數(shù)；m為站點總數(shù)；s為該公交車提供的座位數(shù)。本算法是一種計算動態(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營，由正在運營的線路來構建樹，所以算法獲得換乘方案是可以實現(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，卻可能獲得白天才可實現(xiàn)的換乘方案，將會影響乘客出行。調查表明大多數(shù)青年師生在第1次乘車僅有2站時，愿意用步行或自行車代替短距離的乘車。因此系統(tǒng)針對大多數(shù)人的需求，設計了同心圓搜索算法。如圖2圖1樹狀遍歷算法Fig.1Tree-modelalgorithm圖2同心圓算法Fig.2Theconcentriccirclealgorithm104所示。搜索算法解釋如下：在不能從起點直達終點的時候，從起點搜索所有線路中相鄰一圈站點，考察這些站點是否有線路可達終點。如果失敗，則擴大一圈再逐點考察。例如，在圖2中先逐個考察A，B，C，D是否有線路能達到終點，然后再考察E，F(xiàn)，G，H，起點至換乘點的交通距離必須控制在1km以內。將同心圓考察方法加入樹形搜索算法中，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，考慮第1次乘車站點在2站以內優(yōu)先。

短信平臺的建設

大多數(shù)青年師生認為通過手機免費查詢換乘方案是最便捷的查詢方式，但是目前手機型號繁多，操作系統(tǒng)雜亂，無法編寫一種手機軟件就能在所有手機上良好運行［7］。目前各種型號的手機都能完美支持超長短信功能，因此系統(tǒng)選擇短信平臺的開發(fā)模式，采用超長短信技術向乘客發(fā)送換乘方案。系統(tǒng)架構見圖4。公交總公司由多臺服務器構成計算云，接收并處理公交車實時發(fā)來的GPS信息，獲知各線路的運營狀態(tài)、站間距離、站間時間，為搜索算法提供動態(tài)數(shù)據(jù)。計算云集中受理消費者發(fā)出換乘查詢請求，運行搜索算法，向消費者提供最優(yōu)的公交換乘方案。在云計算的支持下，實現(xiàn)了手機硬件無關性，即使手機CPU計算能力很弱也能夠快速獲得換乘方案［8］。系統(tǒng)在試運行時發(fā)現(xiàn)，許多乘客不知起點、終點對應的公交站點的標準名稱。如果在收到查詢請求后，臨時在GIS地圖中模糊尋找起點、終點匹配的公交車站［9］，在測試機上約耗時3.7s，CPU、內存負擔重，求解效率低。因此編寫程序，從GIS中導出每個地點最近的4個公交站點生成“車站匹配表”。并對地名字段建立索引［10］。從此系統(tǒng)可脫離GIS地圖檢索地名，檢索耗時約0.05s。為了記錄公交乘客個體消費偏好，對任何新出現(xiàn)的手機號，系統(tǒng)發(fā)送1條調查短信，調查內容見表1的第3項，當乘客做出選擇后，將選擇結果存入“消費偏好表”，為制定個性方案提供了依據(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)調查了25個最容易招呼到出租車的地點，存儲在“出租車熱點表”，為制定快速方案提供了依據(jù)。短信平臺的開發(fā)過程詳見文獻［11］，該文獻介紹了短信平臺的軟硬件及工作流程。超長短信的開發(fā)詳見文獻［12］，該文獻提供超長短信的編碼與解碼。車載GPS端的開發(fā)詳見文獻［13］，該文獻介紹車載GPS端的結構、電路及GPRS通訊方式［14］。這些模塊均由本課題組開發(fā)，技術較為成熟，皆以投入商用。

系統(tǒng)運行實例

課題組于2011年7月在實驗室架設了換乘查詢短信平臺，24小時工作。因為在實驗中無法獲得公交車實時GPS數(shù)據(jù)，因此準備了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，按時間切換，避免查詢者獲得的換乘方案不能使用。對師生發(fā)放宣傳卡片1500份，說明這是學校建設的一個公益性免費平臺，介紹操作方法。師生很積極的參加系統(tǒng)測試，在寒暑假的出行高峰期，系統(tǒng)自動受理了最高達287條/日的查詢請求。例如收到內容為“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（任意分隔符）終點”的格式，取出起止地點；2模糊匹配起點、終點對應的公交站；3檢索消費偏好，制定個性方案；4采用同心圓搜索算法，制定推薦方案；5制定快速方案，在搜索個性方案過程中，會獲得一批待選方案，從中尋找一次乘車且10站以內到達出租車熱點區(qū)域的方案；6構建超長短信，通過GPRSMODEM向查詢者發(fā)送短信，內容如下：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；快速方案：從“打鐵垱站”乘“2路”至“外貿中心酒店站”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臺舊計算機（單核CPU主頻1.60GHz、2G內存）組成一個簡單的云計算中心。接收并解析查詢短信耗時0.13s，系統(tǒng)隨機選擇一臺計算機承擔該短信的解析和計算，獲得3種方案耗時1.86s，發(fā)送超長短信耗時17.21s，即用戶發(fā)送查詢短信后，約20s后能收到系統(tǒng)回應。日后如果客戶群增加，計算量增大，只須向云計算中心掛入新的計算機即可，計算耗時不會因為客戶人群增長而增大，這是云計算架構的優(yōu)勢之一。短信平臺Sim卡選擇短信0.03元/條資費的公安金盾卡，每次回復信息長度通常在250字以內，采用基于GPRSMODEM短信技術費用為0.12元/次。如果采用網(wǎng)關短信技術后，回應時間可縮短至2.5s，但是運營成本提高到0.24元/次。兩種短信技術，可根據(jù)實際需要加以選擇。青年師生通常使用校園套餐，每月獲贈300條免費短信，所以查詢費用為0。

優(yōu)先發(fā)展城市公交是貫徹科學發(fā)展觀，建設環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會的重要舉措，是提高交通資源利用率的有效手段，也是改善城市環(huán)境，提高城市競爭力，促進城市可持續(xù)發(fā)展的必然要求。然而要徹底地實現(xiàn)“公交優(yōu)先”，不僅僅是加強城市基礎設施軟硬件的建設，還需要對乘客消費心理給予足夠的重視［15］。只有讓消費者產生良好的消費體驗，才能夠在消費者內心真正樹立“公交優(yōu)先”消費決策理念。在此認識的基礎上，課題組設計了3種換乘搜索算法，3種算法優(yōu)缺點見表3。其中“經過權重改良的樹形搜索算法”滿足了乘客在消費決策中產生的個性化偏好，有助于乘客對公交系統(tǒng)產生更多的好感。而“同心圓搜索算法”則試圖從觀念上引導消費者形成更加綠色健康的混合出行習慣。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決策，能將一定范圍（500m至1km半徑［16］）的乘客吸引到個別公交線路較多的優(yōu)質站點，提高這些站點客流量，從而發(fā)展成為公交換乘樞紐［17］。這些換乘樞紐形成后，可升級采用更高效率的大型公交車，提高運輸效率，減少排放，促進公交網(wǎng)絡的優(yōu)化。還能促進在優(yōu)質站點周邊形成更大規(guī)模的自行車存放服務點，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，提高市民生活質量［19-20］。

本文作者：顏桂梅林宇洪郭建鋼工作單位：福建農林大學