综合运输环境下联程查询基础信息平台的实现

马秋爽，陈润雨，卜家贺，刘西菩，贺怀清

（中国民航大学计算机科学与技术学院，天津　300300）

综合运输环境下联程查询基础信息平台的实现

马秋爽，陈润雨，卜家贺，刘西菩，贺怀清

（中国民航大学计算机科学与技术学院，天津300300）

现如今交通工具种类繁多，路径繁杂，瑕瑜互见，路径联程成为实现交通方式间优势互补的出行选择。设计和实现了综合运输环境下联程路径查询基础信息平台，根据旅客提供的出发地和目的地从众多路径中筛选出可选路径，帮助旅客在短时间内挑选用时短、搭乘便捷的较优路径，使其旅行的行程规划更加方便快捷，提高出行效率。

联程；时刻查询；行程规划

0　引 言

随着国内民航事业和铁路事业的高速发展，可供人们选择的出行方式正日趋丰富与立体式分布。每种出行方式都有其利弊存在，例如，搭乘飞机速度快，但是价格昂贵，适合长途旅行；而选乘列车速度较慢，但经济实惠，适合短途旅行，如何将这2种交通方式结合起来，优势互补、且取长补短显然已经成为一个需要深入探讨的研究课题。可现如今民航与列车中转运输的实现方式，却只能人为统筹规划，这即在无形中增加了人们的出行烦恼。

时下，国外高铁与机场的成功联运合作起到了很好的示范效果，使国内越来越多的机场和航空公司也开始尝试与高铁的对接与协作。国内各大枢纽机场和航空公司均已相继展开积极探索。例如，东方航空公司和上海铁路局联合推出“空铁通”产品，使旅客在购买东方航空公司机票的同时，可以一并选择购买杭州、南京、台州等13个城市至上海虹桥站的高铁票，并可享受套票优惠价。不仅如此，随着京广高铁正定机场站的开通运营，石家庄机场的“空铁联运”服务也正式启动；海南航空股份有限公司则与粤海铁路、海口美兰国际机场在2014年联合发布了“空铁畅行”产品；同时，天津航空有限责任公司更与京津城际、天津滨海国际机场联手合作，抢先推出乘飞机经天津进京，京津城际段动车票免票的业务［1］。然而，尽管我国部分机场已经开始提供空铁联运服务，但其中却仍存在诸多问题。具体来说，缺少旅客空铁联运信息查询、联程客票销售等联程服务，使旅客难以制定合理衔接的联程出行计划；各种运输方式的信息管理依然相互独立，缺乏统一信息资源整合和管理。因此相关学者继而陆续提出发展智慧交通，建设综合运输信息系统的研究设想，如此将可为旅客提供综合交通运输信息的互联互通，实时更新、及时发布和便捷查询，进而统筹管理旅客联程运输的各类信息资源，最终为旅客智能选择民航航班时刻与高铁衔接时刻，实现无缝换乘［2］。但国内目前对基于综合运输环境下信息资源统一管理和实现联程信息查询的相关研究却仍然处于薄弱的起步阶段，需要研究学界增加关注和投入力度。

针对这一现实状况，本文主要设计和实现了一个可以自主规划联程路径的基础信息平台，该平台可根据用户输入的出发地和目的地来规划出多条路径以供用户灵活自主选择，从而填补当前可将多种运输形式进行综合规划的线路查询平台研究上的相应不足，方便旅客现实日常出行。

1　系统目标

综合运输环境下联程路径基础信息平台以搭建包含丰富的航班及列车时刻信息的数据后台为主要目的，实现查询联程路径为功能验证。为保证联程中转点可实现交通工具转换的功能，本系统从北京、上海、广州等枢纽城市入手，保证枢纽城市间航线可达以及与周边城市列车可达，实现“列车——航线——列车”的标准格式的科学综合路径规划。针对本身设有机场的出发地和目的地，还可将直达航线或转程一次的路径包含在内，为旅客提供可行性多种选择。为实现这一功能，本系统将枢纽城市之间的航线和可达周边城市的高铁、城际列车和动车的时刻表进行整合处理，形成一个包含大量准确可靠信息的数据库。在此基础上，可通过C#语言对数据库中的时刻信息进行条件查询，从实际出发，大幅提升旅客行程规划的便利性，显著提高出行效率。

2　系统总体内容

为容纳尽可能全面的时刻信息供旅客自由选择并完善系统设计，本系统需要后台数据库提供数据支持和功能模块，从而有效实现联程路径的查询功能。

2.1数据库设计

联程路径基础信息平台后台数据库的搭建主要涉及到3个表：即周边城市表、航班时刻表和列车时刻表。以下列举各表的内容信息：

1）周边城市表。用来存储北京、上海、广州这3个枢纽城市的周边高频造访城市信息。“城市名”属性记录了包括3个枢纽城市及其周边城市在内的所有城市。“中心城市”属性记录了距离该城市最邻近的枢纽城市名，枢纽城市的中心城市则是其本身。“有无机场”属性记录了该城市中有无机场，有机场记为“1”，无机场记为“0”。

2）航班时刻表。用来存储北京、上海、广州与这3个枢纽城市的周边城市之间的航班时刻信息。周边城市表和航班时刻表间的关系如图1所示。

图1　周边城市和航班时刻的E-R图Fig.1 The ER diagram of surrounding cities and flight schedule

3）列车时刻表。用来存储北京、上海、广州这3个枢纽城市与各自的周边城市之间的列车时刻信息。周边城市表和列车时刻表间的关系如图2所示。

图2　周边城市和列车时刻的E-R图Fig.2 The ER diagram of surrounding cities and train schedule

2.2系统功能设计

综合运输环境下联程路径基础信息平台的功能模块和用户界面以Visual studio 2013为开发环境，使用C#作为开发语言和MySql数据库提供后台数据支持。功能模块主要包括单程高铁/动车路径查询、单程航班路径查询和联程路径查询。用户输入的出发地和目的地在后台数据库中周边城市表的城市属性范围内，通过判定用户输入的出发地和目的地的中心城市是否相同，确定是否能通过联程或单程路径到达；通过判定出发地和目的地是否都有机场，确定是否能通过单程航班路径到达。在此，针对系统重点关键功能，可做如下设计解析。

2.2.1单程高铁/动车路径查询

判断用户输入的出发地和目的地能否通过单程高铁/动车到达，列出可供选择的时刻信息表。单程高铁/动车路径查询的程序流程图如图3所示。

图3　单程高铁/动车路径查询Fig.3 Route searching of single-pass HSR and CRH

2.2.2单程航班路径查询

判断用户输入的出发地和目的地能否通过单程航班到达，列出可供选择的时刻信息表。单程航班路径查询的程序流程图如图4所示。

图4　单程航班路径查询流程图Fig.4 The flow chart of route searching for single-pass flights

2.2.3联程路径查询

判断用户输入的出发地和目的地能否通过联程路径到达，列出可供选择的时刻信息表。联程路径查询的程序流程图如图5所示。

图5　联程路径查询流程图Fig.5 The flow chart of connecting routes searching

3　系统运行结果

本系统根据每个模块的功能要求，设计了主界面和多个具有不同功能的窗体应用，使用C#语言与已搭建好的MySql数据库创建连接，以流程图为依据使用数据库查询语句实现了路经检索功能，并将检索结果通过tablegridview等控件显示在界面上供用户选择。下面介绍部分功能界面。

3.1主界面

用户需要在主界面选择出发地和目的地，而后单击3种路径查询方式中的一种查看相关时刻表。主界面如图6所示。

3.2联程路径查询模块

通过判断用户输入的出发地和目的地是否属于同一个枢纽城市的周边城市，确定联程路径可达后，根据用户选择的排序方式列出相关的航班时刻表，用户选择符合条件的航班信息后，跳转至联程路径列车时刻查询界面，显示与该条航班相关的列车时刻表。联程路径航班时刻查询界面如图7所示，联程路径列车时刻查询界面如图8所示。

图6　主界面Fig.6 Main interface

图7　联程路径航班时刻查询界面Fig.7 The interface of searching flights schedule of connecting routes

图8　联程路径列车时刻查询界面Fig.8 The interface of searching train timetable of connecting routes

4　系统测试

本系统在判断出发地和目的地之间是否可通过用户选定的路径到达方式时进行测试。测试情况如表1所示。

表1　系统测试情况Tab.1 System testing

5　主要技术问题及解决方法

5.13个枢纽城市的周边城市的确定方法

在搭建本系统后台数据库的初期，首先应确定3个枢纽城市的周边城市。由于旅客在旅途中对于旅程时间的长度有一定的容忍限度，超过这个容忍限度，旅客会降低对于旅程的满意度。因此，尽量选择到达各枢纽城市的列车行程时间在旅客容忍限度内的城市作为该枢纽城市的周边城市。通过研究分析得知高铁的细分市场应该是800公里以内或3小时以内列车车程的范围［3］。因此本系统定义旅客对于高铁旅程的容忍时间为3小时。以筛选得到广州的周边城市为例，先上网查询广州周边的旅游热门城市，将其初步确定为周边城市。通过列车时刻信息查询网站，查询以上城市与广州之间是否有历时小于3小时的高铁、动车和城际列车，若没有，则删除该城市；若有，则保留该城市。按照相同方法确定北京和上海的周边城市。

5.2联程路径算法的研究

根据用户输入的出发地和目的地规划联程路径是本系统的难点之一。与一般的路径搜索问题不同，旅客在出行时关注的不仅是用时和费用，还应考虑到换乘次数不能超过可忍耐的次数范围。因此，联程路径实际问题中采用的算法不需要考虑整个数据库中的时刻信息，可以只考虑转程次数少，并且换乘方便的出行方式。

基于上述分析，本系统提出了一种针对于联程路径的路径搜索算法：3条以内的枢纽基准法。该算法只筛选出发地到目的地间转乘次数在2次以内的路径，而选择路径的方法也与一般方法有所不同。因此，研究在得到出发地和目的地时，可以先判断两者的中心城市是否相同，如果不同，则证明联程路径可达。此后再搜寻联程路径时，要判断出发地和目的地是否分别已建有机场，并在将其间经过的航线时刻确定后，再通过判定航线的出发地和目的地与整个旅程的出发地和目的地的关系，向两侧推开延展，从而确定列车的起点和终点，串联起来成为一条联程路径。

6　结束语

本文设计和实现了综合运输环境下联程查询基础信息平台。在搭建了包括周边城市、航班时刻信息和列车时刻信息在内的后台数据库的基础上，使用软件设计的结构化方法完成了单程路径的查询和多条路径的联程和检索功能。不仅通过MySql数据库本身的数据安全性等特征保证了系统数据后台的可靠性和稳定性，还通过设计操控美观实用的窗体应用和控件实现了用户界面的友好性。使用户轻松掌握使用该系统查询联程路径的方法，简化出行行程的规划流程，提高了旅客的出行效率。

［1］龚露阳.我国旅客联程联运发展关键问题及思路［J］.交通标准化，2014，42（15）：100-102，108.

［2］张晓光，孙相军，崔姝.我国空铁联运发展的对策建议［J］.综合运输，2015，37（8）：41-45.

［3］李纯芳，郑悦锋，陈洁，等.空铁联运模式及其实施路径分析［J］.空运商务，2011（1）：4-11，14.

Design and implementation of information platform of searching paths connecting in the environment of comprehensive transportation

MA Qiushuang，CHEN Runyu，BU Jiahe，LIU Xipu，HE Huaiqing
（College of Computer Science and Technology，Civil Aviation University of China，Tianjin 300300，China）

With a variety kind of transportation vehicles and complicated routes，the advantages and weaknesses have been revealed，the method of paths connecting has become the passengers choice to realize the achievement of advantage compensation between different means of transportation.The research designs and realizes the information platform of searching paths connecting in the environment of comprehensive transportation.According to the starting and destination point provided by travelers，this system can filter out the proper routes and help the tourist picking the most time-saving and convenient paths.The route planning will be significantly improved，subsequently travel efficiency is also enhanced.

path connecting；time searching；route planning

TP391

A

2095-2163（2016）03-0021-04

2016-04-25

大学生创新创业训练计划项目（IECAUC2015039）。

马秋爽（1995-），女，本科生，主要研究方向：计算机应用技术、数据库；陈润雨（1996-），女，本科生，主要研究方向：计算机应用技术、数据库；卜家贺（1996-），男，本科生，主要研究方向：固体力学、飞行器制造工程；刘西菩（1995-），女，本科生，主要研究方向：计算机应用技术、数据库；贺怀清（1969-），女，博士，教授，硕士生导师，主要研究方向：图形图像与可视化、民航相关信息可视分析、民航简化商务相关标准研究。

马秋爽 Email：18713215854@163.com