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【摘要】多种多样的出行方式给居民生活带来了很大便利。但如何在多种出行方式中做出最优选择是本文研究重点。本文设计一款APP，与公交系统数据库对接，对公交位置进行定位并对公交到达时间预测，并将结果显示在APP中；同时，集成公共自行车数据库，在APP中显示公共自行车的存取情况，并设计算法对其存在的虚假信息判断，同时将判断结果显示在APP中。此款APP设计旨在给居民出行中交通工具的选择提供参考，以做出最优决策，最终提高居民生活满意度。
【关键词】集成GPS 公交定位 到达时间预测 APP
太原市公共交通系统的发展给居民生活带来了极大的方便，同时公共自行车的投入使用也为其出行提供了更多的选择。如何在两种出行方式中做出最优选择是本文研究的主要内容。
一、可行性分析
公交车辆定位及到达时间预测APP设计主要涉及的技术有地理信息系统、全球定位技术与地图匹配技术。在日本，对公交定位及到达时间的预测已得到政府的大力支持。其根据GPS掌握公交位置信息并将数据更新到控制中心数据库中，再将信息通过互联网传入电脑或手机客户端。其技术上是可行的。
二、研究设计
以太原市为例，太原市目前已有针对公共自行车存放情况实时播报APP。其根据软件地图，可以迅速定位到客户位置，并能快速找到所有自行车站点位置信息。同时，通过该手机客户端软件可以实时了解每个站点的车辆存储信息。其中有红、绿、蓝三种鲜明颜色，对站点的状态信息进行了标注，包括站点标号、可借车辆及可还车位三项内容。我们可以在此基础上对该APP功能进行扩展。
（一）公交位置动态显示模块分析
在公交汽车集成GPS的前提下，其可将自己的位置信息发送到数据库中，出行居民在打开APP后，APP首先定位该居民的地理位置，再调取数据库信息，获得该位置附近公交动态位置及附近公交站牌信息。同时软件提供搜索功能，输入要乘的公交车，执行搜索命令，即可显示所有该公交的实时位置。
因为公交位置与公共自行车位置信息都需要在地图中显示，可将两者集成在同一地图中。受限于移动终端屏幕大小，同时显示公交信息、自行车信息及站点信息可能会给APP用户的信息获取带来困难，因此可设计遮罩层，用户根据不同需求点击不同按钮，从而显示用户关注的信息。
（二）公交到达时间预测模块
APP使用者在知道公交位置之后，可能很需要知道公交达到站点所用的时间。而对公交到达时间的预测会受到与站点距离、交通状况、相隔站点数、上下乘客数量、公交车中途延迟时间以及天气状况等因素影响，可设计相关算法以上述影响因素作为变量，对公交到达时间进行预测。国外较为常用的预测模型有变量衰减预测模型、基于人工神经网络的预测模型、Kalman滤波器模型等。
用户输入所等公交并点击搜索后，地图显示所有该公交的位置信息。点击地图中的公交后，APP显示该公交的预计到达时间。用户可根据其所付出的时间成本选择继续等待或使用别的出行方式，从而达到决策最优。
（三）虚假信息甄别模块
无论是对公共汽车到达时间预测，还是对公共自行车存储信息判断都会产生虚假信息。以公共自行车为例，停在车桩内的个别公共自行车会因其存在故障而无法使用，若用户根据APP软件，在租车高峰期查找到该自行车，不仅浪费时间，还可能导致机会成本的损失。
或者个别自行车桩会因故障而无法使用，在还车高峰期，用户通过APP找到该车桩，但因其故障无法使用而耽误用户时间。
因此有必要设置虚假信息甄别模块，内置虚假信息识别算法。而该类虚假信息的识别可用神经网络解决，针对某一时段提取部分历史数据作为训练集，再对车桩或自行车故障预测。将预测结果显示在APP中，用户可根据发生故障的概率值决定是否过去存取自行车。
三、结语
技术的发展给居民生活带来越来越多的便利，充分利用先进技术提升居民的生活品质有助于提高居民的幸福指数。此款APP的设计旨在给居民出行带来更多的便利，使其做出更优的出行选择。
参考文献
[1]（美）库伯，（美）瑞宁，（美）克洛林，刘松涛翻译.交互设计精髓[M].北京：电子工业出版社，2012.
[2]王海洋，陈昕，苗晓坤，李树文，马学颖，王宗彬.基于国情的我国城市交通问题分析与对策研究.辽宁工学院学报，2006，第26卷（第2期）：118-119.
[3]张飞舟，范跃祖，孙先仿.智能交通系统中的智能化公共交通系统.系统工程，1999，第17卷（第4期）：7-10.
作者简介：陈晓情（1991-），男，山西吕梁人，中北大学经济与管理学院，专业：管理科学与工程；陈燕青（1989-），男，山西吕梁人，中国民航大学航空工程学院，专业：航空宇航科学与技术；王润飞（1990-），男，山西忻州人，中北大学经济与管理学院，专业：控制工程。
【关键词】集成GPS 公交定位 到达时间预测 APP
太原市公共交通系统的发展给居民生活带来了极大的方便，同时公共自行车的投入使用也为其出行提供了更多的选择。如何在两种出行方式中做出最优选择是本文研究的主要内容。
一、可行性分析
公交车辆定位及到达时间预测APP设计主要涉及的技术有地理信息系统、全球定位技术与地图匹配技术。在日本，对公交定位及到达时间的预测已得到政府的大力支持。其根据GPS掌握公交位置信息并将数据更新到控制中心数据库中，再将信息通过互联网传入电脑或手机客户端。其技术上是可行的。
二、研究设计
以太原市为例，太原市目前已有针对公共自行车存放情况实时播报APP。其根据软件地图，可以迅速定位到客户位置，并能快速找到所有自行车站点位置信息。同时，通过该手机客户端软件可以实时了解每个站点的车辆存储信息。其中有红、绿、蓝三种鲜明颜色，对站点的状态信息进行了标注，包括站点标号、可借车辆及可还车位三项内容。我们可以在此基础上对该APP功能进行扩展。
（一）公交位置动态显示模块分析
在公交汽车集成GPS的前提下，其可将自己的位置信息发送到数据库中，出行居民在打开APP后，APP首先定位该居民的地理位置，再调取数据库信息，获得该位置附近公交动态位置及附近公交站牌信息。同时软件提供搜索功能，输入要乘的公交车，执行搜索命令，即可显示所有该公交的实时位置。
因为公交位置与公共自行车位置信息都需要在地图中显示，可将两者集成在同一地图中。受限于移动终端屏幕大小，同时显示公交信息、自行车信息及站点信息可能会给APP用户的信息获取带来困难，因此可设计遮罩层，用户根据不同需求点击不同按钮，从而显示用户关注的信息。
（二）公交到达时间预测模块
APP使用者在知道公交位置之后，可能很需要知道公交达到站点所用的时间。而对公交到达时间的预测会受到与站点距离、交通状况、相隔站点数、上下乘客数量、公交车中途延迟时间以及天气状况等因素影响，可设计相关算法以上述影响因素作为变量，对公交到达时间进行预测。国外较为常用的预测模型有变量衰减预测模型、基于人工神经网络的预测模型、Kalman滤波器模型等。
用户输入所等公交并点击搜索后，地图显示所有该公交的位置信息。点击地图中的公交后，APP显示该公交的预计到达时间。用户可根据其所付出的时间成本选择继续等待或使用别的出行方式，从而达到决策最优。
（三）虚假信息甄别模块
无论是对公共汽车到达时间预测，还是对公共自行车存储信息判断都会产生虚假信息。以公共自行车为例，停在车桩内的个别公共自行车会因其存在故障而无法使用，若用户根据APP软件，在租车高峰期查找到该自行车，不仅浪费时间，还可能导致机会成本的损失。
或者个别自行车桩会因故障而无法使用，在还车高峰期，用户通过APP找到该车桩，但因其故障无法使用而耽误用户时间。
因此有必要设置虚假信息甄别模块，内置虚假信息识别算法。而该类虚假信息的识别可用神经网络解决，针对某一时段提取部分历史数据作为训练集，再对车桩或自行车故障预测。将预测结果显示在APP中，用户可根据发生故障的概率值决定是否过去存取自行车。
三、结语
技术的发展给居民生活带来越来越多的便利，充分利用先进技术提升居民的生活品质有助于提高居民的幸福指数。此款APP的设计旨在给居民出行带来更多的便利，使其做出更优的出行选择。
参考文献
[1]（美）库伯，（美）瑞宁，（美）克洛林，刘松涛翻译.交互设计精髓[M].北京：电子工业出版社，2012.
[2]王海洋，陈昕，苗晓坤，李树文，马学颖，王宗彬.基于国情的我国城市交通问题分析与对策研究.辽宁工学院学报，2006，第26卷（第2期）：118-119.
[3]张飞舟，范跃祖，孙先仿.智能交通系统中的智能化公共交通系统.系统工程，1999，第17卷（第4期）：7-10.
作者简介：陈晓情（1991-），男，山西吕梁人，中北大学经济与管理学院，专业：管理科学与工程；陈燕青（1989-），男，山西吕梁人，中国民航大学航空工程学院，专业：航空宇航科学与技术；王润飞（1990-），男，山西忻州人，中北大学经济与管理学院，专业：控制工程。