基于移动设备的铁路旅程规划方法与关键技术研究

摘要

随着客运市场竞争激烈及旅客对出行质量要求的不断提高，铁路部门亟需采用新技术和手段为旅客提供更快捷、方便、舒适的服务来不断提高竞争能力、满足市场需求。近几年，随着高速铁路的快速发展，路网规模进一步扩大，大节点运输方式逐渐形成，为旅客出行提供了更多的选择。如何根据旅客的差异化需求为其提供适合的出行方案，并以最方便快捷的方式呈现给旅客是铁路部门需要研究的一个重要问题。
　　目前以铁路12306为代表的铁路客运服务产品中，针对旅客旅程规划提供的简单直达查询和指定中间节点的分段查询方式，难以满足旅客的多样化需求，并且目前大部分仅提供了基于Web的旅程规划服务。当前移动互联网的发展为传统企业变革带来了很大的机遇，移动终端设备是企业直接面向和联系用户的最佳渠道。在此背景下，本文将结合铁路企业和旅客需求，深入研究基于移动设备的铁路旅程规划方法与关键技术。具体从以下几个方面进行了研究:
　　1、基于铁路列车时刻表信息，给出“以车建网”的方法，构建铁路出行服务网络。在此基础上，研究基于列车匹配的路径搜索算法，解决非预处理条件下同城换乘、非指定中转换乘的路径搜索问题，能够得到满足空间可达、时间可行的候选方案集合;
　　2、针对可行方案较多的问题，提出两种方案优选方法。一是基于用户指定偏好的优选方法，分别以运行里程、旅行时间、经济费用为目标进行数学刻画，给出一般的出行路径优选模型;二是基于用户在线行为挖掘的优选方法，通过对在线用户点击行为进行分析，预测各方案的点击概率，从而进行优选排序;
　　3、研究了基于移动设备的铁路旅程规划系统实现关键技术，给出了系统总体设计，并以Android平台为例开发了原型系统，对本文提出的旅程规划方法和关键技术进行了验证。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 问题的提出

1．2 研究目的与意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 经典出行路径搜索算法

1．3．2 中转换乘的出行路径搜索算法

1．3．3 国内外旅程规划服务现状分析

1．3．4 既有研究总结

1．4 论文研究内容与技术路线

2 铁路出行规划的服务网络及路径搜索算法设计

2．1 铁路出行服务网络设计

2．1．1 铁路出行服务网络分析

2．1．2 铁路出行服务网络构建

2．2 路径搜索算法设计思路

2．2．1 算法思路

2．2．2 同城换乘条件

2．3 算法流程

2．3．1 直达算法

2．3．2 一次中转换乘算法

2．3．3 二次中转换乘算法

2．3．4 缓存算法

2．3．5 城市／车站判别算法

2．4 实例分析

2．5 本章小结

3 铁路旅程规划优选方案

3．1 优选方案问题分析

3．2 基于用户指定偏好的优选模型

3．2．1 以运行里程最短为目标的出行路径优选模型

3．2．2 以旅行时间最短为目标的出行路径优选模型

3．2．3 以经济费用最少为目标的出行路径优选模型

3．3 基于用户在线行为挖掘的优选模型

3．3．1 用户在线行为的方案点击率预测问题分析

3．3．2 用户在线行为数据采集

3．3．3 方案点击率预测的特征选择及分析模型

3．4 实例分析

3．5 本章小结

4 基于移动设备的旅程规划系统设计

4．1 系统总体设计

4．1．1 系统总体技术架构

4．1．2 系统功能模块设计

4．1．3 数据库设计

4．2 系统实现关键技术

4．2．1 基于goroutine的并发实现

4．2．2 REST Web API设计

4．2．3 非关系型数据库MongoDB

4．2．4 系统通信方式

4．3 实例展示

4．3．1 服务端REST接口调用

4．3．2 移动端效果展示

4．4 本章小结

5 结论

5．1 研究工作与结论

5．2 研究工作展望

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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