系統邏輯構建

本 研 究 開 發 之 系 統 主 要 會 有 兩 類 規 劃 型 態 ， 分 別 為 跨 縣 市 旅 次 及 市 區 內 規 劃 旅 次 ； 跨 縣 市 旅 次 即 是 兩 縣 市 市 區 公 車 規 劃 結 果 的 組 合 。 以 市 區 公 車 轉 乘 方 案 規 劃(縣 市 內)而 言 ， 在 兩 次 轉 乘 限 制 下 會 產 生 以 下 五 種 規 劃 方 案 結 果 ：

一 、 直 接 步 行 方 案 ： 起 點 於 最 大 步 行 距 離 限 制 距 離 內 即 可 直 接 到 達 迄 點 之 情 形，此 時 不 會 規 劃 汽 車 客 運，系 統 直 接 輸 出 步 行 導 引 說 明 以 及 地 圖 導 引 。

二 、 直 達 公 車 方 案 ： 起 點 路 線 與 迄 點 路 為 同 一 條 路 線 。 系 統 輸 出 由 起 點 重 要 地 標 步 行 至 上 車 站 牌 的 導 引，以 及 下 車 步 行 到 迄 點 重 要 地 標 的 導 引 ， 導 引 除 文 字 描 述 外 亦 包 含 地 圖 導 引 。

三 、 一 次 轉 乘 公 車 方 案 ： 起 點 路 線 與 迄 點 路 線 不 同 一 條 ， 但 兩 路 線 中 各 有 一 個 站 牌 與 對 方 站 牌 在 最 大 步 行 距 離 限 制 內，而 轉 乘 行 為 亦 發 生 於 此 中 繼 點 。 除 文 字 敘 述 外 也 包 含 地 圖 導 引 。

四 、 兩 次 轉 乘 公 車 方 案 ： 起 點 路 線 與 迄 點 路 線 不 同 一 條 ， 而 兩 路 線 中 所 有 站 牌 皆 沒 有 任 何 一 個 站 牌 在 步 行 距 離 限 制 內 可 以 步 行 到 對 方 路 線 的 站 牌 ， 而 起 迄 點 路 線 中 的 站 牌 可 以 轉 乘 到 第 三 條 路 線 ， 而 第 三 條 路 線 是 起 迄 兩 點 出 發 路 線 皆 可 轉 乘 的 路 線，系 統 亦 輸 出 文 字 敘 述 及 第 圖 導 引 。

五 、 無 可 行 方 案 ： 由 起 點 重 要 地 標 於 最 大 步 行 距 離 限 制 內 無 法 直 接 步 行 到 迄 點 重 要 地 標 ， 而 起 迄 兩 點 於 最 大 步 行 距 離 限 制 內 皆 無 站 牌，或 是 其 中 一 端 無 站 牌 皆 會 造 成 無 可 行 方 案 的 規 劃 結 果。然 而 當 起 迄 點 兩 端 皆 有 站 牌，但 運 算 次 數 已 到 達 兩 次 但 尚 未 計 算 出 可 行 方 案 時 ， 系 統 亦 會 告 知 規 劃 者 無 可 行 方 案 。

除 無 可 行 方 案 外 ， 其 他 方 案 皆 會 產 生 步 行 導 引 資 訊 ， 而 步 行 導 引 中 的 路 徑 即 為 最 短 路 徑 ， 顯 示 最 短 路 徑 的 方 式 由 即 時 線 上 運 算 及 前 處 理 兩 種 方 式 。 本 系 統 為 架 構 於 網 際 網 路 上 應 用 的 系 統 ， 考 量 多 人 同 步 操 作 的 運 算 需 求 時 ， 本 研 究 以 前 處 理 重 要 地 標 作 業 方 式 作 為 最 短 路 徑 運 算 解 決 方 案 ， 以 下 分 別 針 對 這 兩 項 主 題 加 以 探 討 ：

一 、 前 處 理 作 業(最短路徑計算)

轉 乘 邏 輯 當 中 的 排 序 原 則、基 本 限 制 條 件(最大容忍步行距離) 必 須 先 取 得 最 短 步 行 距 離 此 項 數 值 才 可 以 後 續 之 轉 乘 計 算 ， 故 最 短 路 徑 計 算 完 本 研 究 必 要 之 前 處 理 作 業 。 由 於 本 研 究 開 發 之 系 統 目 的 在 網 際 網 路 上 多 人 同 步 使 用 ， 且 處 理 實 際 的 路 網 問 題 ， 最 短 路 徑 必 須 使 用 真 實 世 界 的 重 要 地 標 以 及 實 際 上 的 路 網 。 為 了 計 算 出 正 確 的 、 符 合 實 際 路 網 的 最 短 路 徑( 步 行 導 引 ) ， 本 研 究 以 ArcView 3.3 Avnue 語言輔以 Network Analysis 計算出實際路網的 最 短 路 徑 。 然 而 ， 最 短 路 徑 資 料 除 了 最 短 路 徑 圖 層 的 產 生 外 ， 亦

需 記 錄 最 短 路 徑 產 生 成 本(距離)。而前處理流程(如圖 3.2)步驟說 明 如 下 ：

(一)電子地圖產製與資料轉換：原始的路網電子地圖必須先產生路 段 長 度 後 才 可 使 用 ， 本 研 究 透 過 Visula Basic 配合 MapObject 元 件 計 算 各 縣 市 路 網 的 長 度，並 在 電 子 地 圖 圖 檔 資 料 庫 中 新 增 路 段 長 度 之 欄 位 以 供 最 短 路 徑 計 算 之 用 。

(二)最短路徑分析：將各縣市路網調整可計算的格式後，開始計算 以 下 六 種 型 態 的 最 短 路 徑 ：

(三)重要地標至重要地標：計算重要地標至其他 500 公尺內的重要 地 標 已 運 用 於 直 接 步 行 導 引 之 用 。

(四)重要地標至市區公車站牌：計算重要地標 500 公尺內的市區公 車 站 牌 最 短 路 徑，此 項 資 料 用 於 轉 乘 時 判 斷 可 行 路 線、站 牌 之 重 要 依 據 。

(五)重要地標至長途客運搭乘點：此項計算作業與重要地標至市區 公 車 站 牌 作 業 的 目 的 相 同 ， 用 於 長 途 旅 次 規 劃 時 之 用 。

(六)市區公車站牌至市區公車站牌：計算市區公車站牌 500 公尺哪 可 轉 乘 的 站 牌 ， 用 於 轉 乘 其 他 路 線 之 用 。

(七)市區公車站牌至長途客運搭乘：用於長途旅次轉乘結合市區公 車 方 案 之 時 。

(八)長途客運至長途客運搭乘點：此資料用於直接轉乘長途客運業 者 搭 乘 點 時 之 用 。

【路網成本計算】

計算實際路網長度 (Unit: m)

【最短路徑分析】

匯入路網、重要地標、

客運搭乘點電子地圖 各縣市路網電子地圖

各縣市路網電子地圖 (新增路線長度資料) 各縣市重要地標

電子地圖

各縣市市區公車 站牌電子地圖

【電子地圖產生器】

轉換資料庫資料 客運業者路線資料庫

長途客運搭乘點 電子地圖

最短路徑 電子地圖

最短路徑成本 資訊(文字檔)

行前旅次規劃決策 支援系統資料庫 電子地圖伺服器

產生索引

圖 3.2 前處理流程

本 研 究 以 台 北 市 、 新 竹 市 的 重 要 地 標 、 市 區 公 車 站 牌 及 長 途 客 運 搭 乘 點 作 為 路 網 中 的 節 點 ， 並 透 過 兩 縣 市 的 實 際 路 網 計 算 節 點 間 的 最 短 路 徑 及 距 離 。 但 由 於 重 要 地 標 隨 時 有 更 新 的 可 能 ， 此 外 客 運 搭 乘 點 更 會 因 經 營 路 線 的 改 變 而 有 所 新 增 、 移 除 或 移 動 ， 由 於 Dijkstra 演算法計算兩點間的最短路徑時，是窮舉路網中所 有 的 可 行 路 徑 後 ， 取 出 距 離 最 短 的 演 算 法 。 然 而 實 際 應 用 時 此 法 並 不 經 濟 ， 故 本 研 究 先 以 步 行 限 制 500 公尺，過濾節點長寬各五 百 公 尺 內 之 相 關 節 點 後 再 進 行 Dijkstra 演算法計算；如圖 3.3 所 示，新 增 地 標(中心點)後先以長寬 500 公尺正方形區域內為範圍，

擷 取 出 方 形 內 節 點 後 再 s 求取該新增點與其他節點之最短路徑。

圖 3.3 最短路徑先行過濾示意圖 二 、 主 系 統 分 析(旅次規劃邏輯)

進 行 市 區 旅 次 規 劃 並 考 慮 最 多 兩 次 轉 乘 的 限 制 時 ， 系 統 邏 輯 分 別 會 產 生 四 種 旅 次 規 劃 方 案 ， 此 四 種 規 劃 方 案 分 別 如 下 ： (一)直達方案：此方案的規劃結果是建議使用者採直接步行。由於

起 迄 點 的 步 行 距 離 在 規 劃 者 可 忍 受 的 步 行 距 離 內，故 採 用 直 接 步 行 不 搭 乘 任 何 運 具 。

(二 )直 達 方 案 ： 由 於 起 迄 兩 點 的 距 離 超 過 規 劃 者 可 容 忍 的 步 行 限 制 ， 而 起 迄 兩 點 於 步 行 限 制 內 又 同 時 具 備 相 同 路 線 之 公 車 站 牌 ， 使 用 者 可 獲 得 直 達 的 規 劃 方 案 。

(三)一次轉乘方案：當直達方案中起迄兩點的公車路線不相同時，

搜 尋 起 點 路 線 中 所 有 的 公 車 站 牌 是 否 存 在 步 行 限 制 內 可 到 達 對 方 路 線 站 牌 的 情 形，符 合 此 條 件 便 可 規 劃 一 次 轉 乘 的 方 案 。 (四)兩次轉乘方案：當一次轉乘亦無法完成旅次時，必須透過第三

條 路 線 完 成 銜 接 起 點 路 線 以 及 迄 點 路 線。如 圖 3.4 所示，起點 步 行 限 制 內 有 公 車 站 牌 RS1，迄點步行限制內的公車站牌則是

GS2，由於起點無法直接步行到迄點，且起點站牌 RS1 的路線 Rote1 也無法直達迄點，而 Route1 及 Rote2 路線中並沒有兩站 牌 可 供 一 次 轉 乘 的 解 決 方 案，所 以 必 須 透 過 第 三 條 路 線 Route 3 進行兩次轉乘的規劃。起點由 RS1 站牌上車搭乘 Route1 路 線 到 達 RS3 站牌後下車由 BS1 站牌上車轉乘 Route3 路線完成 第 一 次 轉 乘 ， 到 達 BS2 站牌後下車到 GS1 站牌上車完成第二 次 轉 乘 ， 到 達 GS2 後下車步行至迄點完成兩次轉乘的旅行。

圖 3.4 市區公車轉乘示意圖

當 旅 次 行 為 是 跨 縣 市 時 ， 首 先 必 須 考 量 符 合 起 迄 點 縣 市 的 長 途 客 運 業 者 。 由 於 長 途 客 運 中 的 國 道 客 運 僅 服 務 台 灣 西 部 部 分 縣 市 ， 東 部 地 區 以 及 部 分 西 部 縣 市 沒 有 國 道 客 運 業 者 經 營 此 路 線 ， 故 必 須 透 過 城 際 客 運 的 轉 乘 才 能 完 成 規 劃 ； 如 圖 3.5 所示，當規 劃 方 案 中 起 點 縣 市 為 苗 栗 縣 迄 點 縣 市 為 嘉 義 市 時 ， 沒 有 國 道 客 運 業 者 經 營 該 路 線 ， 故 必 須 搭 乘 城 際 客 運 到 台 中 市 後 再 轉 乘 至 嘉 義 市 。

圖 3.5 長途客運轉乘行為示意圖

透 過 上 述 市 區 公 車 以 及 長 途 客 運 旅 次 規 劃 分 析 後 ， 本 研 究 彙 整 結 合 長 途 客 運 轉 乘 及 市 區 客 運 轉 乘 之 演 算 邏 輯 ， 如 圖 3.6 汽車客運行前 旅 次 規 劃 主 系 統 邏 輯 概 念 圖 所 示 。 以 下 針 對 主 系 統 邏 輯 分 析 步 驟 加 以 說 明 ：

圖 3.6 汽車客運行前旅次規劃主系統邏輯概念圖

一、基 本 資 料 設 定 ：使 用 者 透 過 瀏 覽 器 設 定 起 迄 點 重 要 地 標 定 位 、預 計 出 發 時 間、轉 乘 限 制(市區公車最高轉乘次數及長途客運最高轉 乘 次 數)、 步 行 限 制 、 規 劃 方 案 排 序 原 則 (最 快 到 達 、 最 短 步 行 距 離 、 最 少 票 價 、 最 少 轉 乘 次 數)

二 、 旅 次 長 度 判 別 ： 根 據 使 用 者 輸 入 之 起 迄 點 分 析 是 否 為 跨 縣 市 行 為 。 當 旅 次 行 為 是 市 區 內 旅 次 時 進入 步 驟 三 市 區 轉 乘 分 析 模 組 ， 而 跨 縣 市 行 為 則 進 入 步 驟 五 國 道 客 運 分 析 模 組 。

三、市 區 轉 乘 分 析 模 組：當 使 用 者 設 定 完 起 迄 點 及 相 關 基 本 限 制 條 件 後 ， 透 過 旅 次 長 度 判 別 可 分 析 使 用者 設 定 之 起 迄 點 是 否 為 跨 縣 市 旅 次。當 旅 次 為 非 跨 縣 市 時，其 可 能 產 生 之 方 案 分 別 為 直 接 步 行、

市 區 公 車 直 達 、 市 區 公 車 一 次 轉 乘、 市 區 公 車 兩 次 轉 乘 或 無 方 案 五 總 情 況 ， 如 圖 3.7 市區方案分析模組所示。

【 基 本 資 料 設 定 】 1. 起訖點重要地標定位 2. 基本資料限制

旅 次 長 度 判 別 (是否跨縣市)

市 區(公車/步行) 分 析 模 組

長 途 客 運 分 析 模 組

【 導 引 資 訊 輸 出 】

1. 步行/轉乘汽車客運資訊說明 2. 步行導引地圖

A1

A2 A3

A4 A5 A6

300m

300m

250m

50m 250m

【基本資料設定】

1.起迄點重要地標定位 2.基本資料限制

1.分析所在縣市，設定該縣市資料表 2.步行500公尺內是否具備可行方案？

(500公尺內具備 直接步行方案)

使用者設定步行 限制是否大於實際步

行距離？

是 否

(500公尺內不具 備直接步行方案)

搜尋【重要地標至市區 公車站牌】資料庫

起迄點步行 限制內是否皆有可步

行之站牌？

否

是否具備同路線 之站牌？

狀況5：

無可行方案，並告知使 用者為起點無方案、迄 點無方案、起迄點皆無 可直接步行之方案或者 是兩次轉乘下亦無可行

的組合方案 狀況4：

為市區公車兩次轉 乘方案輸出 狀況3：

為市區公車一次轉乘 方案輸出 狀況2：

為市區公車直達方案 輸出 狀況1：

為直接步行方案輸 出

是

是

起迄點具備的路線 中的各站點是否可轉乘

至對方的路線？

是

否 起迄點具備的路線中的各

站點是否具備第三條路線 可供轉乘？

是

否 否

圖 3.7 市區分析模組

(一 )分 析 起 迄 點 是 否 在 步 行 限 制 內 ， 當 使 用 者 輸 入 之 起 迄 點 於 步 行 限 制 內 代 表 無 須 使 用 汽 車 客 運 來 規 劃 旅 次 ， 故 直 接 告 知 使 用 者 圖 形 的 步 行 導 引 規 劃 方 案 結 果，如 圖 3.8 所示，當起點為 A1 迄點為 A2，且使用者於步驟一設定步行限制為 500 公尺 時 ， 系 統 即 可 判 斷 該 旅 次 為 直 接 步 行 方 案 。 換 言 之 ， 當 起 迄 點 在 步 行 限 制 下 無 法 直 接 步 行 時(如 A1 至 A5)，就必須進入 規 劃 市 區 公 車 方 案 組 合 。

圖 3.8 直接步行規劃概念圖

(二 )搜 尋 資 料 庫 中 起 迄 點 重 要 地 標 在 步 行 限 制 內 所 有 的 站 牌 及 路 線 ， 比 對 起 迄 點 的 路 線 是 否 相 同 ， 若 是 相 同 代 表 具 備 直 達 方

案 ， 故 系 統 即 可 輸 出 規 劃 方 案 告 知 使 用 者 具 備 市 區 公 車 直 達 方 案；如 圖 3.9 所示，起迄點於步行限制 500 公尺內皆搜尋道

路 線 A 的搭乘點，而經比對後，起點與迄點為同一路線，故

可 以 直 達 方 案 完 成 旅 次 規 劃 。

圖 3.9 直達方案概念圖

(三 )若 起 迄 點 路 線 皆 不 相 同 ， 比 對 起 點 與 迄 點 的 路 線 中 是 否 相 同 ， 若 相 同 則 代 表 具 備 一 次 轉 乘 ， 系 統 根 據 限 制 條 件 下 所 組 成 之 規 劃 方 案 以 排 序 原 則 加 以 排 序 輸 出 。 如 圖 3.10 所示，當 起 點 路 線 搜 尋 到 路 線 的 A 點，而迄點搜尋到路線的 2 點，由 於 路 線 與 路 線 B 非同路線故無法以直達方案規劃。但搜尋路 線 A 及路線中所有的站點發現，路線的 A5 點與路線 B 的 B1 點 可 於 步 行 限 制(500 公尺)內由 A5 步行至 B1，A5 至 B1 可完 成 一 次 轉 乘 需 求 ， 而 一 次 轉 乘 整 體 方 案 便 為 「 起 點 步 行 至 路 線 A 的 A2 點上車，到達 5 後下車步行 250 公尺至路 B 的 B1 點 ， 最 後 到 B2 後下車步行至迄點即完成一次轉乘規劃」。

圖 3.10 一次轉乘方案概念圖