一种在城市轨道交通中的换乘票务清分方法 【技术领域】
本发明涉及一种换乘票务清分方法，尤其是一种在城市轨道交通中的换乘票务清分方法。
背景技术
目前在城市轨道交通的换乘票务清分方法中，由于涉及到跨线乘车，有两种方式：有标志换乘和无标志换乘。其中有标志换乘是指乘客在跨线乘车的过程中由一条线路跨越至另一条线路时必须经历一次出站和进站的过程，而无标志换乘则无需这一过程。这两种方式各有各的优点，前者可以准确地记录整个换乘过程，而后者则不仅因为可以减少换乘通道相关设备的建设投资，而且还因为这种换乘极大地方便了乘客的乘车而被作为主要的换乘方式。但是无标志换乘方式的不足之处也是显而易见的，这就是当从始发站到目的站的换乘路径多于一条时，由于无法记录各分段线路的换乘资料，因此，当换乘运营款清分给各个运营线路时不能完全确定各个线路段地应得票款，从而增加了清分的不确定性。当前，国内城市轨道交通的建设规模还比较小，几个主要的大中城市的轨道交通尚没有形成网状结构。以上海市为例，当前仅仅在人民广场站可以进行换乘，计划中的地铁一号线北延伸、莘闵线以及明珠线二期工程正在建设之中。目前跨线乘车的情况也仅仅发生在人民广场一个站点，因此对换乘收益的分配也仅仅局限于人为指定分成比例这种方式。
随着在城市轨道交通中形成网状结构以后，可换乘线路可能呈几倍甚至几十倍增加，根据上海市政府规划，2005年，轨道交通建设里程将达到264公里，换乘线路为5～6条；2010年，轨道交通建设里程达到400公里，换乘线路为9条大线(每条大线有多条线路组成)；2020年，轨道交通建设里程将达到800公里，17条换乘大线、18个换乘枢纽、171个换乘点和441各车站。其运营里程将大大延长，其规模将极度膨胀，在整个城市轨道交通网中，任意两个跨线站点之间均可以进行跨线乘车。而任意一条线路都有可能属于不同的运营公司经营，这就为确定合理的跨线乘车得益的分配比例提出了更高、更难的要求。而目前人为指定跨线乘车收益分配比例的做法只适用于换乘站点很少，可换乘线路很少且属于一个运营公司经营的情况下，同时也仅仅适用于换乘线路属于同一个投资方建设的情况。
【发明内容】
本发明需要解决的技术问题是提供一种在城市轨道交通中的换乘票务清分方法，旨在解决目前清分方法分配比例不合理、系统过于简化、无法适应城市轨道交通高速发展的要求的缺陷。
本发明的方法包括如下步骤：
1.通过进站检票(卡)机处理步骤，以生成符合换乘票务清分要求的进站交易记录；
2.通过出站检票(卡)机的处理步骤，将票(卡)出站交易记录输入到后台操作、管理界面；
3.根据后台操作、管理界面输入的各运营线路资料，生成一份可用于换乘票务清分的清分比例表，基于该表，能将参与任意二个可换乘互达站点每笔营收款得益分配的线路和比例都被唯一预先确定。
4.通过所述及的清分比例表，引用清分比例。
本发明的有益效果为：在城市轨道交通快速发展，无标志换乘呈几倍甚至几十倍增加中，确定了合理的跨线乘车得益的分配比例。
【附图说明】
图1是清分方法的工作流程图；
图2是进站检票(卡)机的工作流程图；
图3是出站检票(卡)机的工作流程图；
图4是后台操作管理界面的工作流程图；
图5是图4中建立一个包含所有线路的无向连通图32的工作流程图；
图6是图4中用最短路径及其基于背离路径搜索算法33的工作流程图；
其中：进站检票(卡)机1出站检票(卡)机2后台操作、管理界面3清分比例表4
【具体实施方式】
由图1可见，本发明的方法包括如下步骤：
1.通过进站检票(卡)机1处理步骤，以生成符合换乘票务清分要求的进站交易记录；
2.通过出站检票(卡)机2的处理步骤，将票(卡)出站交易记录输入到后台操作、管理界面3；
3.根据后台操作、管理界面3输入的各运营线路资料，生成一份可用于换乘票务清分的清分比例表4，基于该表，能将参与任意二个可换乘互达站点每笔营收款得益分配的线路和比例都被唯一预先确定。
4.通过所述及的清分比例表4，引用清分比例。
如图2所示：进站检票(卡)机对票(卡)的处理包括如下步骤：
(1)读取票(卡)关键标识资料11；
(2)判别票(卡)合法性和有效性12，对无效票卡转步骤14
(3)把读票(卡)进站设备编号、进站日期时间和进站交易流水号资料写入(票)卡13；
(4)读票(卡)处理结束14；
如图3所示：出站检票(卡)机对票(卡)的处理包括如下步骤：
(1)读取票(卡)关键标识资料21；
(2)判别票(卡)合法性和有效性，对无效票卡转步骤25；
(3)读取票(卡)储存的进站资料23，按出站扣款表检查一票通的票款是否有效或扣除卡上金额，对超时、超站或其它无效票(卡)转步骤25；
(4)按换乘票务清分要求生成读票(卡)扣款交易记录24，含关键信息：进站设备编号、进站日期时间、进站交易流水号、出站设备编号、出站日期时间、出站交易流水号、出站扣款值和票(卡)编号资料，转步骤26；
(5)通过票务处理机补款或复位处理后25，转步骤24；
(6)按间隔时间要求上传读票(卡)交易记录26；
如图4，5，6所示：根据后台操作、管理界面3输入的各运营线路资料，生成一份可用于换乘票务清分的清分比例表4，基于该表，能将参与任意二个可换乘互达站点每笔营收款得益分配的线路和比例都被唯一预先确定，处理步骤如下：
(1)后台操作、管理界面用于输入运营线路编号、站点编号和自动售检票终端设备编号31；
(2)根据输入的线路、站点编号资料，以各线路的起、止终点站和付费区内换乘站作为节点建立一个包含所有线路的无向连通图32，所有邻接边的权值(如运营里程数)可以存储在对应邻接表中邻接节点的存储单元中，处理步骤如下：A依次读取线路站点资料表中的代表站点至一维数组中321，所述代表站点为T(终点站)、E(换乘站)和C(兼有终点站和换乘站)三种类型；B.i，j赋初值1，初始化邻接表322；C.判断站[i]是否是一维数组中最后一个元素323，如果是进入步骤33；或进入下一步D；D.判断邻接表中是否包含站[i]至站[i+1]的通路信息324，如果是将i＝i+1回到步骤323；或进入下一步E；E.判断站[i]与站[i+1]是否在同一运营线路上325，如果是进入下一步F；或将i＝i+1回到步骤323；E取站[i]与站[i+1]之间的距离，并将其保存在邻接表[j]中326，将j＝j+1回到步骤322；
(3)用最短路径及其基于背离路径搜索算法33找出步骤32所建无向连通图中任意二节点间的最短路径(K＝1)或者最短路径、次最短路径(K＝2)或者最短路径、次最短路径、第三最短路径(K＝3)，通过所述算法生成所有异线代表站点在无向连通图中的K条渐次最短换乘路径，并将这些换乘路径所涉及到的线路段分别记录在清分比例子表中，而将跨线乘车关于起始站点至目标站点以及它们之间所涉及的全部运营线路段的总里程数记录在清分比例主表中，处理步骤如下：A.手动录入参与清分的线路个数K331；B调用图论中无向连通图的算法332，如果K＝1，调用其最短路径算法并将结果保存至全局变量中，进入下一步C；如果K＝2，调用基于最短路径的背离路径的算法，导出无向连通图中的次最短路径，并将结果保存至全局变量中，进入下一步C；如果K＝3，调用基于最短路径和次最短路径的背离路径的算法，导出无向连通图中的第三最短路径，并将结果保存至全局变量中，进入下一步C；C.生成路网中所有异线站点序对333；D.判断已处理序对个数是否等于序对总个数334，如果是，进入下一步骤34；或进入下一步E；E.当前序对是否是代表节点序对335，如果是，处理代表节点，并处理序对个数加1，回到步骤334；或处理非代表节点，并处理序对个数加1，回到步骤334；所述的处理代表节点是通过以下步骤实现：a.在全局变量中查找当前代表序对；b将全局变量中的通路信息记录在清分比例子表中；c.将当前代表序对中间换乘路径总长度记录在清分比例主表中；所述的处理非代表节点是通过以下步骤实现：a.在站点资料表中查找当前序对(a，b)两端站点所处的代表节点序对(x1，y1)，(x2，y2)；b.在全局变量中查找(x1，x2)，(x1，y2)，(y1，x2)，(y1，y2)序对的N条路径；所述的N条路径是代表所述的节点a至所述的节点b的所有路径；C.取所有路径的距离中的最小的三个值，尤其是取12个路径的距离中的最小的三个值，并将这三条路径的通路信息记录在清分比例子表中；d.将当前代表序对中间换乘路径总长度记录在清分比例主表中；其中12个距离的判别式分别为：
d(a，x1)+d(x1，x2最短)+d(x2，b)
d(a，x1)+d(x1，y2最短)+d(y2，b)
d(a，y1)+d(y1，x2最短)+d(x2，b)
d(a，y1)+d(y1，y2最短)+d(y2，b)
d(a，x1)+d(x1，x2次最短)+d(x2，b)
d(a，x1)+d(x1，y2次最短)+d(y2，b)
d(a，y1)+d(y1，x2次最短)+d(x2，b)
d(a，y1)+d(y1，y2次最短)+d(y2，b)
d(a，x1)+d(x1，x2第三最短)+d(x2，b)
d(a，x1)+d(x1，y2第三最短)+d(y2，b)
d(a，y1)+d(y1，x2第三最短)+d(x2，b)
d(a，y1)+d(y1，y2第三最短)+d(y2，b)
所述的(x，y最短)表示节点x至节点y的最短路径(通路)、所述的次最短和第三最短表示节点x至节点y的第二和第三最短路径，所述的(x，y)表示通条线路的节点x至节点y路径，所述的d(x，y)表示节点x至节点y对应路径的权值，x、y取值范围属于{a，b，x1，y1，x2，y2}。
(4)根据步骤31输入的线路站点编号，利用步骤33算得的任意二节点间可参与分配路径的拓扑态势，经整合处理后进一步算得轨道交通网络中关于任意二个需经换乘互达站点的运营票款有资格参与分配的运营线路段及其分配比例，基此生成清分比例表34；
(5)参照清分比例表，把前台专用读票(卡)机具上传的换乘交易资料逐一进行清分，即时算得各运营线路的运营票款35；
(6)当日清分未处理完毕36，转步骤35；
(7)若有新线路或老线路新站点增加37，转步骤31；
(8)当日清分或可能发生的清分比例表自动维护结束38。
通过以上步骤，最终可以生成清分比例子表与主表。当票务清分系统接到中央计算机系统上传的关于某两个异线站点之间的换乘交易时，首先查找清分比例子表把保存这两个站点之间换乘路径的记录取出，然后取出清分比例主表中这两个站点之间的总运营里程数，最后将各个分段运营线路的运营里程数除以总运营里程数得到该运营线路的清分比例，即得清分比例表4，将此清分比例乘以这两个站点之间的票价即得相应运营线路的运营得益。
以上处理过程中需要使用到的四个数据表的结构如下所述：
表1城市轨道交通线路、站点和设备编码表顺序 类 型 长 度 定义说明 LL 正整 数 2线路编号，范围为{00，01，02，…，99}，其中01、02等分别表示1、2号线，共有100条线路可被编号。 SS 正整 数 2站点编号，定义同上。 T 正整 数 1设备类型，取值范围为{0，1，2，…，9}其中0、8已被分别定义为进/出站闸机，还有8个数码可用于定义其它售检票终端设备。 R 正整 数 1保留位，目前可用于设备归属或用途分类等，如0表示产权属轨道交通的售检票终端设备、1表示产权或用途属城市公交一卡通的专用设备等。 NN 正整 数 2服从同一线路、同一站点和同种设备类型编码的设备顺序号，取值范围为{00，01，…，99}。
表1定义的设备编码能够区分线路、站点、设备类型、设备产权归属(或用途)和设备顺序号，设备编码规则定义为：LLSSTRNN、长度8位的正整数；
表2线路站点资料表属性名称类型长 度 要求 说明ZhanDSXH N3 非空站点顺序号，由系统自动稠密唯一生成并呈递增序。YunYXLBH C2 非空运营线路编号XianLZDB H C2 非空线路站点编号，输入线路站点资料时须按颁布的对应线路的站点序号逐一输入；站点编号规则根据线路走向确定，即对南、北向线路、站点自南往北编号，对东、西向线路、站点自西往东编号。GongLS N4 非空公里数(与同线中上一站点)，格式为KKMM，即前二位表示整数公里、M表示小数公里。ZhanDMC C16站点名称ZhanDLX C1 非空站点类型，“T”＝Terminal(终点站)、“E”＝Exchange(换乘站)、“N”＝Normal(非终点/换乘站)、“C”＝Complex(兼有终点/换乘站的特征)GenZDSXH N3根站点顺序号，表示对应连通无向图中该节点第一次赋予的站点顺序号，由第一次碰到的ZhanDSXH确定。
表3清分比例子表属性名称 类型长 度 要求 说明QiSZDSXH N3 非空起始站点顺序号，属于线路站点资料表中的ZhanDSXHMuBZDSX H N3 非空目标站点顺序号，属于线路站点资料表中的ZhanDSXH，人为规定QiSZDSXH小于MuBZDSXH。YunYXLB H C2 非空得益运营线路编号。DeYJZZDS XH N3 非空得益进站站点顺序号。DeYCZZD SXH N3 非空得益出站站点顺序号。DeYXLCD N4 非空得益线路段公里数，小数精确到两位。
表4清分比例主表属性名称 类型长 度 要求 说明QiSZDSXH N3 非空起始站点顺序号，属于线路站点资料表中的ZhanDSXHMuBZDSX H N3 非空目标站点顺序号，属于线路站点资料表中的ZhanDSXH，人为规定QiSZDSXH小于MuBZDSXH。GongLS N6 非空总公里数(起始至目标站点，最后2位为小数位)
本发明在确定换乘路径的过程中，出于对“谁投资谁受益”的考虑，决定以运营里程作为确定换乘路径权值的基础。在任意给定的换乘路径中，被涉及线路的运营里程数大，则其对于该比换乘票务的清分比例就相对大，反之则其清分比例就相对小。以运营里程作为路径权值能基本保护投资方和运营方的利益。另外，考虑到乘客在跨线换乘过程中往往会选择距离最短或换乘次数较少的路径，因此，对所有换乘互达站点均按最短路径作为其换乘路径的清分依据显然不公正，不能合理保护其他方的利益。鉴此，在本发明中提出了可以以K(≤3)条渐次最短路径(即最短、次最短和第三最短路径)作为对应换乘互达站点票务清分的基本参照依据，进而很好地兼顾了邻近或相关运营线路的利益。