海口市交通问题

1海口公共交通状况问题研究摘要：分析海口市区的公共交通的特点。用数学方法给予分析，并给出建设性意见。关键词：海口市区公共交通；公共路线；乘车路线；网络路图。1.引言：在现在城市中，公共交通占了很大一部分的功能。衡量一个城市是否完善相当一部分的内容是看其公交系统的合理性与否；下面通过图论中网络模型来研究这问题。2.假设与设计海口有很多路，但这里取海口市的主要干道路来进行研究，以取得通盘而观的效果，且取其主要公交线路进行评估（有些公交路程短，被其他的公交线路所覆盖，便舍弃），这里又假设每条路为一个节点进行研究，以便可以找出路与路之间的通达情况。3.数学模型图（1）2上图（例子）表示的是一般公交线路的线路图，可以知道公交路线一般是比较弯曲的，而且过很多条的路。在研究海口的交通问题之前先参照经验建立一个数学模型，假设存在一条公交线路iL,且在iL上有站点iZ,jZ，即,ijiZZL，则我们定义1iiijUU，若,iijiZLZL，则相应的定义10iiijUU。即,ijZZ不能一次直达。假设jZ在iL上，则1ijU否则0ijU4.海口主干道路编号：1Z=海俯路2Z=海秀大道3Z=白龙路4Z=和平路5Z=龙昆路6Z=秀英大道7Z=滨海大道8Z=海盛路9Z=凤翔路10Z=红城湖路11Z=琼州大道12Z=丘海大道13Z=国兴大道14Z=海甸岛15Z=南海大道16Z=长堤路5.列0-1表现在我们把海口主干道路与主要公交线路依照上面的模型列成为一个0、1的数表。表（1）1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14Z15Z16Z6路00000011000000019路010011001000000011路101110001100010012路100000000010000017路01001110000101001800001010000001113路28路010001100001001029路110010000000101030路010001000000010133路101000100100000139路1110001000001001205路110100000000010102线101001100000000103线1000110100000100201路0100011000010001表中元素为0处，则表示该公交线路不过该路段，若元素为1则表示路过该路段，并且有停靠。由上表可以清楚看出海口市的主干道路公交状况。依据上表我们进行以下假设：（1）假设某位乘客想从龙昆路到秀英大道，即从5Z到5Z，则乘9路车即可到达，95961UU，乘车路线为956ZZ路（2）又有某位乘客想从海秀大道到海盛路，即从2Z到8Z，找表中各乘车路线，不存在路线使281iiUU。但是可以先从海秀大道坐车到龙昆路，既从925ZZ路。再从龙昆路到海盛路，即0358ZZ线。所以最后4的乘车路线为903258ZZZ路线。6.一般方法若是可以直接坐车到达，则直接坐车去。若是不可以直达，则搜索集合：{2,9,33,}N路路路…，M123{,,,}ZZZ…，看是否存在,iZMijN路,路，满足1221,1iiiijijiUUUU，若是存在，则需要乘车两次到达目的地，乘车路线为12ijiiiZZZ路路。如果一次转车还不能到而要坐更多的车，则依此方法类推即可。以上步骤可以计算机程序化。可以在城市的主公交车站设立一个自动查询系统帮助乘客自己查询。7.为了更加清晰地了解海口的主要道路公交系统的合理性，我们有必要进行更深入的分析。假设两主干道路可以用公交车给予直达，则我们称只要乘车一次即可，若不可以直达，则寻找第三条路看是否可以中转，若可以中转，则我们称只需要乘两次车即可，则我们把上面中的海口所有主干道路的互相到达需要乘车的次数列成一个乘车次数表。表（2）1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14Z15Z16Z1Z01111111111211112Z10111112122111113Z11011112112211214Z11101222112221215Z11110111112111116Z11112011122121117Z11121101212121118Z12221110222221219Z111111220122212210Z121112121022212111Z1122222222032222512Z222211122220222213Z111212222232021114Z111111111122201115Z112211122222110116Z1111111111221110上表中的元素表示需要乘车的次数。观察该矩阵，则可以发现有些元素为3，现在我们把相应的主干道路找出来，则发现从琼州大道到丘海大道需要乘车3次才可达，则我们自然可以理解，此线路为公交线路盲点，应该给予增加公交线路，以满足经济发展的需要。再查看一下需要乘车2次的主干道路之间的通达情况，则又发现琼州大道、国兴大道、丘海大道与其它的海口主干道路之间基本上没有公交车给予直达，基本上需要转车一次才可以到达。这说明了此三条路也为海口公交盲点，应当给予增加线路，但也可以从另一方面看出这三条路地处于市中心较远处，经济还未与市区完全联上，所以才导致这样情况，但是若提前增加公交线路，或许可以促进当地的经济的活跃发展。8.公交线路网络的一般模型。一个城市的公交线路网络图可以如下表示：（1）每一条公交路线用一个结点表示，称为线路结点，该节点由该线路的所有停车点组成。（2）如果两条公交线路有共同的停车点，称为此两线路结点是相通的，该两个线路结点，用一条边相连，显然如果两个线路点相通，则此两线路上的所有停车点可以互相到达。（3）各条边的权都设为1，表示经过此边只需换乘车一次，边是双向的。这样一个城市的公共交通可以用以很多结点和边为元素按一定结构构成的网络图来表示，如图（2）所示，此网络图记为：Net(J,E,S)，J表示线路结点集合，E表示边的集合，S表示网络结构。1212{,,},{,,},1,2,iiiimiJLLLSSSin…，L…,…，n.其中，iL为线路结点，ijS为第i条线路第j个停车点，E={ijE|i,j=1,2,…,n}.ijE6为连接线路结点jL,iL的边，其可存在也可能不存在，是否存在，取决于结构S，即取决于该城市的公共交通的结构。图（2）上图所示是是海口公交线路205路与其他的公交线路连接的网络图（未表示出其它的车路之间的公交情况），当城市规模很大时，可以用此种网络图表示，小的话可以用表（1）所示的表表示，用此种方法可以清楚的看出大城市的公交连接情况，大的城市是不允许出现单连通的。应用此种方法可以有效评估城市公交系统的功能是否完善。9.总结海口在经济发达区域公交状况良好，但是在郊区与市区之间则存在盲点，建议进一步开通此类的公共交通线路，以满足民众的交通需求，以更进一步促进海口市的经济发展。参考文献：（1）海南交通旅游图国家测绘局海南基础地理信息中心编制2005年版7（2）李盘林李丽双李洋王春立离散数学高等教育出版社1999年（3）杨炳儒图论概要天津科学技术出版社1985年（4）马良河刘信彬廖大庆城市公交线路网络图的最短路与乘车路线问题数学的实践与认识第34卷第6期2004年6月HaikouTransportConditionAnalyLinzhiping（MathmaticsDepartmentofHainanNormalUniversity）Abstact:ByanalyingthecharacteristicsofpublictrancportnetinHaikouCitytofoundtheproblemthatisnotenoughtosupportHaikoutransport.AndanlastgivetheadvicetosolveitKeywords:publictransportnet.designingandevaluationgraphtheory