CN111046123B - 一种交通换乘有向图生成方法及*** - Google Patents
一种交通换乘有向图生成方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种交通换乘有向图生成方法及***,通过根据用户的查询请求生成需求标识串进行判断,当且仅当需求标识串与有向图标识串相匹配时,才能够获取该有向图所代表的线路,可以在运算中大量减少在特定条件下对交通工具类型、线路运营时间的判断,并避免遍历大量无关联的节点,能提升运算速度,提高查询准确度,有效避免重复运算和没必要的多余运算,可降低硬件成本,降低对服务器资源的消耗,减少用电量,达到节能减排的功效。
Description
技术领域
本发明涉及交通换乘线路规划领域,特别涉及一种交通换乘有向图生成方法及***。
背景技术
目前交通换乘线路规划领域,都离不开将交通线路数据抽象为拓扑网络或有向图,然后在此基础之上进行换乘路径规划运算,一般情况下,人们将公交站点看成网络节点,将站点间通过公交车和基于一定阀值的步行产生的联系看成连边,然后抽象得到一张图,再用Dijkstra算法或广度优先搜索算法运算得到换乘方案。
人们的出行是根据人群不同而有明显倾向的,例如大多数人明显偏向于轨道交通或BRT公交,有的用户出行时有特定的时间要求,例如晚上23:00点出行,这时只能乘坐夜班车;有的社区有固定楼巴,社区中的人群出行时往往会以所在社区的楼巴线为主线,向外辐射寻求所需换乘方案,而现有的公交***在解决不同空间距离的换乘问题时,往往需要面对庞大的城市公交数据,导致出现运算冗余度大、运算速度慢等问题,从而导致查询结果出错、查询时间过长等情况出现。
发明内容
有鉴于此,本发明提出一种运算少、查询准确的交通换乘有向图生成方法及***。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种交通换乘有向图生成方法,具体包括以下步骤:
步骤S1,采集初始交通数据,生成市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,并赋予与每张基础有向图相对应的有向图标识串;
步骤S2,用户输入查询请求,依据查询请求生成需求标识串;
步骤S3,判断是否存在与需求标识串相同的有向图标识串,若存在,则执行步骤S4,若不存在,则执行步骤S5;
步骤S4,将与需求标识串相同的有向图标识串所代表的有向图进行线路换乘运算,并将运算结果发送给用户;
步骤S5,依据现有的有向图生成与需求标识串相匹配的有向图,将生成的的有向图进行线路换乘运算,并将运算结果发送给用户。
作为所述交通换乘有向图生成方法的进一步可选方案,所述步骤S1包括以下步骤:
步骤S11,采集初始交通数据,并依据初始交通数据生成原始交通数据;
步骤S12,依据原始交通数据,生成市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,并存于数据库;
步骤S13,依据市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,生成与每张基础有向图相对应的有向图标识串。
作为所述交通换乘有向图生成方法的进一步可选方案,所述步骤S11包括以下步骤:
步骤S111,采集每条公交线路的信息;
步骤S112,采集每个站点的信息;
步骤S113,采集每个站点的周边具有步行关系的站点信息;
步骤S114,将公交线路的信息、每个站点的信息和每个站点的周边具有步行关系的站点信息存入数据库处理,生成原始公交数据。
作为所述公交换乘有向图生成方法的进一步可选方案,所述步骤S12包括以下步骤:
步骤S121,把运营范围在市内的公交线路筛选出来,按照公交线路行驶顺序,在每两个相邻的途经站点间按车辆行驶方向建立乘车弧,并在有步行关系的站点之间相互建立步行弧,生成市内公交基础有向图;
步骤S122,把运营范围在城市之间的长途线路筛选出来,按照车辆行驶顺序,在每两个相邻的途经站点间按车辆行驶方向建立乘车弧,生成国内长途基础有向图;
步骤S123,把运营范围在国家之间的国际线路筛选出来,按照车辆行驶顺序,在每两个相邻的途经站点间按车辆行驶方向建立乘车弧,生成国际基础有向图;
步骤S124,将生成的市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图发送至数据库进行存储。
作为所述公交换乘有向图生成方法的进一步可选方案,所述步骤S13包括以下步骤:
步骤S131,依据市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,获取每张基础有向图所表示的地区、交通工具和服务时间;
步骤S132,赋予用于区分地区、交通工具和服务时间的标识符;
步骤S133,依据每张基础有向图所表示的地区、交通工具和服务时间,生成相对应的有向图标识串。
作为所述公交换乘有向图生成方法的进一步可选方案,所述步骤S2包括以下步骤:
步骤S21,用户输入查询请求,依据查询请求获取用户的出发地和目的地、交通工具类型和乘车时间;
步骤S22,依据用户的出发地和目的地、交通工具类型和乘车时间,生成需求标识串。
作为所述公交换乘有向图生成方法的进一步可选方案,所述步骤S5包括以下步骤:
步骤S51,解析需求标识串,获取用户输入的出发地和目的地、交通工具类型和乘车时间;
步骤S52,依据出发地和目的地,获取市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图中的一种或一种以上基础有向图;
步骤S53,依据交通工具类型和乘车时间,在获取的基础有向图中删除不符合该交通工具类型的交通工具,以及不符合该乘车时间的服务时间,从而生成与需求标识串相匹配的有向图,并将生成的有向图发送至数据库进行存储。
作为所述公交换乘有向图生成方法的进一步可选方案,所述步骤S52包括以下步骤:
步骤S521,判断出发地和目的地是否在同一个城市,若是,则获取该城市的市内公交基础有向图,若不是,则执行步骤S522;
步骤S522,判断出发地和目的地是否在同一个国家,若是,则获取出发地和目的地所属城市的市内公交基础有向图,以及国内长途基础有向图,若不是,则执行步骤S523;
步骤S523,获取出发地和目的地所属城市的市内公交基础有向图、出发地和目的地所属国家的国内长途基础有向图和国际基础有向图。
一种交通换乘有向图生成***,包括:
数据采集单元,用于采集线路和站点的信息,得到初始公交数据;
数据制作单元,用于依据初始公交数据制作获得原始公交数据;
基础有向图生成单元,用于根据原始公交数据生成市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图;
存储单元,用于生成的市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,以及根据用户需求标识串生成的有向图;
赋予标识符单元,用于赋予区分地区、交通工具和服务时间的标识符;
有向图标识串生成单元,用于根据标识符,生成与每张基础有向图相对应的有向图标识串;
需求标识串生成单元,用于根据用户输入的查询请求,生成需求标识串;
判断单元,用于是否存在与需求标识串相同的有向图标识串;
需求标识串解析单元,用于解析需求标识串;
有向图生成单元,用于在已有的有向图的基础上生成一张新的有向图;
线路换乘运算单元,用于基于给定的有向图进行线路换乘运算。
本发明的有益效果是:采用本发明方法及***,通过根据用户的查询请求生成需求标识串进行判断,当且仅当需求标识串与有向图标识串相匹配时,才能够获取该有向图所代表的线路,可以在运算中大量减少在特定条件下对交通工具类型、线路运营时间的判断,并避免遍历大量无关联的节点,能提升运算速度,提高查询准确度,有效避免重复运算和没必要的多余运算,可降低硬件成本,降低对服务器资源的消耗,减少用电量,达到节能减排的功效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种交通换乘有向图生成方法的流程图;
图2为本发明一种交通换乘有向图生成***的组成示意图;
图3为本发明的基础市内有向图的局部示意呈现图;
图4为本发明通过剪枝后只剩地铁网络的市内有向图的局部示意呈现图;
图5为本发明长途基础有向图的局部示意呈现图;
图6为本发明两个城市的市内有向图和所在国家的长途有向图组合而成的有向图局部示意呈现图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1-2,一种交通换乘有向图生成方法,具体包括以下步骤:
步骤S1,采集初始交通数据,生成市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,并赋予与每张基础有向图相对应的有向图标识串;
步骤S2,用户输入查询请求,依据查询请求生成需求标识串;
步骤S3,判断是否存在与需求标识串相同的有向图标识串,若存在,则执行步骤S4,若不存在,则执行步骤S5;
步骤S4,将与需求标识串相同的有向图标识串所代表的有向图进行线路换乘运算,并将运算结果发送给用户;
步骤S5,依据现有的有向图生成与需求标识串相匹配的有向图,将生成的的有向图进行线路换乘运算,并将运算结果发送给用户。
在本实施例中,通过根据用户的查询请求生成需求标识串进行判断,当且仅当需求标识串与有向图标识串相匹配时,才能够获取该有向图所代表的线路,可以在运算中大量减少在特定条件下对交通工具类型、线路运营时间的判断,并避免遍历大量无关联的节点,能提升运算速度,提高查询准确度,有效避免重复运算和没必要的多余运算,可降低硬件成本,降低对服务器资源的消耗,减少用电量,达到节能减排的功效;需要说明的是,所述有向图标识串的编码格式按“mw[#mx]...[#cy]...[#tz]...”的方式表示,其中,“m”为城市或国家的参数标识符,“c”为交通工具参数标识符,“t”为乘车时间标识符,“w”和“x”为城市或国家的唯一数字编号,“y”为交通工具类型的唯一数字编号,“z”为以“分钟”为单位的数字化时间值。以“分钟”为单位的数字化时间值,是指把24小时制的小时数值乘以60,再加上分钟数值后所得到的一个数值,例如08:30,按8*60+30计算得到510,21:15按21*60+15计算得到1275;此外,标识串中每一个标识符加一个数值,即“标识符+数值”,组成一个参数对,“#”号为多个参数对之间的间隔符,每个标识串中须至少含一个“mw”参数对,标识串中同一种标识符类型的多个参数对须串联在一起,并根据数值大小按从小到大的序排列。
优选的,所述步骤S1包括以下步骤:
步骤S11,采集初始交通数据,并依据初始交通数据生成原始交通数据;
步骤S12,依据原始交通数据,生成市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,并存于数据库;
步骤S13,依据市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,生成与每张基础有向图相对应的有向图标识串。
在本实施例中,通过采集初始交通数据生成基础有向图,并将生成的基础有向图存于数据库中,每张基础有向图有唯一的标识串,当需求标识串刚好与存于数据库的基础有向图所匹配的标识串相同时,就可以直接获得该基础有向图,就不用再一次进行运算,进一步减少***的运算任务,也能够使用户获得查询结果的时间更加快。
优选的,所述步骤S11包括以下步骤:
步骤S111,采集每条公交线路的信息;
步骤S112,采集每个站点的信息;
步骤S113,采集每个站点的周边具有步行关系的站点信息;
步骤S114,将公交线路的信息、每个站点的信息和每个站点的周边具有步行关系的站点信息存入数据库处理,生成原始公交数据。
在本实施例中,通过采集每条公交线路的名称、交通工具种类、运营时间或发班时刻表、途经站点等信息,采集每个站点的位置坐标、名称、类型等信息,以及,采集每个站点的周边具有步行关系的站点信息,将采集到的信息录入到数据库中,经加工、制作后获得原始公交数据,能够清楚每个地区的交通情况,能够很好地筛选出用户所需求的出行方式。
优选的,所述步骤S12包括以下步骤:
步骤S121,把运营范围在市内的公交线路筛选出来,按照公交线路行驶顺序,在每两个相邻的途经站点间按车辆行驶方向建立乘车弧,并在有步行关系的站点之间相互建立步行弧,生成市内公交基础有向图;
步骤S122,把运营范围在城市之间的长途线路筛选出来,按照车辆行驶顺序,在每两个相邻的途经站点间按车辆行驶方向建立乘车弧,生成国内长途基础有向图;
步骤S123,把运营范围在国家之间的国际线路筛选出来,按照车辆行驶顺序,在每两个相邻的途经站点间按车辆行驶方向建立乘车弧,生成国际基础有向图;
步骤S124,将生成的市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图发送至数据库进行存储。
在本实施例中,通过每个城市各生成一张独立的市内公交基础有向图,每个国家都生成一张这样的国内长途基础有向图,以及,国际之间生成国际基础有向图,能够直接获取用户所需要的城市或国家的基础有向图,把不需要的基础有向图直接排除掉,运算数据大大减少,运算速度也会大幅度提升。
优选的,所述步骤S13包括以下步骤:
步骤S131,依据市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,获取每张基础有向图所表示的地区、交通工具和服务时间;
步骤S132,赋予用于区分地区、交通工具和服务时间的标识符;
步骤S133,依据每张基础有向图所表示的地区、交通工具和服务时间,生成相对应的有向图标识串。
在本实施例中,每张基础有向图都是独立的,都表示一个地区所包括的交通工具和交通工具的服务时间,通过用不同的标识符表示不同的地区、交通工具和服务时间,从而生成与基础有向图相对应的有向图标识串,每个有向图标识串都是唯一的,能够更好地展示出每个基础有向图的不同点。
优选的,所述步骤S2包括以下步骤:
步骤S21,用户输入查询请求,依据查询请求获取用户的出发地和目的地、交通工具类型和乘车时间;
步骤S22,依据用户的出发地和目的地、交通工具类型和乘车时间,生成需求标识串。
在本实施例中,根据用户查询请求中的出发地和目的地、交通工具类型、乘车时间等条件,结合出发地和目的地的空间距离关系,生成一个需求标识串,其中,需求标识串按照有向图标识串的编码格式进行表示;
例如,若出发地和目的地同属一个城市,设该城市编号为“1003”,则出发地和目的地的标识符为“m1003”;若用户查询请求中指定了交通工具类型编号为“786420”的交通工具,则交通工具类型的标识符为“#c786420”;若用户查询请求中指定了乘车时间为“12:30”,转换为以“分钟”为单位的数字化时间值得到750,则乘车时间的标识符为“#t750”,综上所述,需求标识串为“m1003#c786420#t750”。
优选的,所述步骤S5包括以下步骤:
步骤S51,解析需求标识串,获取用户输入的出发地和目的地、交通工具类型和乘车时间;
步骤S52,依据出发地和目的地,获取市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图中的一种或一种以上基础有向图;
步骤S53,依据交通工具类型和乘车时间,在获取的基础有向图中删除不符合该交通工具类型的交通工具,以及不符合该乘车时间的服务时间,从而生成与需求标识串相匹配的有向图,并将生成的有向图发送至数据库进行存储。
在本实施例中,首先通过出发地和目的地来判断用户是市内换乘还是国内换乘还是国际换乘,从而筛选出符合要求的基础有向图,然后在筛选出来的基础有向图上选择出符合用户需要的交通工具和乘车时间,从而生成与用户查询请求匹配的有向图,并将生成的有向图发送至数据库进行存储,当用户下次查询同样的请求时,就能够直接在数据库获得有向图,不需要再依据需求标识串生成有向图,提高查询的效率和准确度,也提升了用户查询的体验感。
优选的,所述步骤S52包括以下步骤:
步骤S521,判断出发地和目的地是否在同一个城市,若是,则获取该城市的市内公交基础有向图,若不是,则执行步骤S522;
步骤S522,判断出发地和目的地是否在同一个国家,若是,则获取出发地和目的地所属城市的市内公交基础有向图,以及国内长途基础有向图,若不是,则执行步骤S523;
步骤S523,获取出发地和目的地所属城市的市内公交基础有向图、出发地和目的地所属国家的国内长途基础有向图和国际基础有向图。
在本实施例中,通过采用多层判断的方式,判断出发地和目的地是否在同一个城市、同一个国家,从而获取相对应的基础有向图,能够基于所获取的基础有向图进行处理,而不需要对所有的基础有向图进行处理,大大减少运算数据,提升运算速度。
一种交通换乘有向图生成***,包括:
数据采集单元,用于采集线路和站点的信息,得到初始公交数据;
数据制作单元,用于依据初始公交数据制作获得原始公交数据;
基础有向图生成单元,用于根据原始公交数据生成市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图;
存储单元,用于生成的市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,以及根据用户需求标识串生成的有向图;
赋予标识符单元,用于赋予区分地区、交通工具和服务时间的标识符;
有向图标识串生成单元,用于根据标识符,生成与每张基础有向图相对应的有向图标识串;
需求标识串生成单元,用于根据用户输入的查询请求,生成需求标识串;
判断单元,用于是否存在与需求标识串相同的有向图标识串;
需求标识串解析单元,用于解析需求标识串;
有向图生成单元,用于在已有的有向图的基础上生成一张新的有向图;
线路换乘运算单元,用于基于给定的有向图进行线路换乘运算。
在本实施例中,通过根据用户的查询请求生成需求标识串进行判断,当且仅当需求标识串与有向图标识串相匹配时,才能够获取该有向图所代表的线路,可以在运算中大量减少在特定条件下对交通工具类型、线路运营时间的判断,并避免遍历大量无关联的节点,能提升运算速度,提高查询准确度,有效避免重复运算和没必要的多余运算,可降低硬件成本,降低对服务器资源的消耗,减少用电量,达到节能减排的功效;需要说明的是,所述有向图标识串的编码格式按“mw[#mx]...[#cy]...[#tz]...”的方式表示,其中,“m”为城市或国家的参数标识符,“c”为交通工具参数标识符,“t”为乘车时间标识符,“w”和“x”为城市或国家的唯一数字编号,“y”为交通工具类型的唯一数字编号,“z”为以“分钟”为单位的数字化时间值。以“分钟”为单位的数字化时间值,是指把24小时制的小时数值乘以60,再加上分钟数值后所得到的一个数值,例如08:30,按8*60+30计算得到510,21:15按21*60+15计算得到1275;此外,标识串中每一个标识符加一个数值,即“标识符+数值”,组成一个参数对,“#”号为多个参数对之间的间隔符,每个标识串中须至少含一个“mw”参数对,标识串中同一种标识符类型的多个参数对须串联在一起,并根据数值大小按从小到大的序排列。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种交通换乘有向图生成方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,采集初始交通数据,生成市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,并赋予与每张基础有向图相对应的有向图标识串;
步骤S2,用户输入查询请求,依据查询请求生成需求标识串;
步骤S3,判断是否存在与需求标识串相同的有向图标识串,若存在,则执行步骤S4,若不存在,则执行步骤S5;
步骤S4,将与需求标识串相同的有向图标识串所代表的有向图进行线路换乘运算,并将运算结果发送给用户;
步骤S5,依据现有的有向图生成与需求标识串相匹配的有向图,将生成的有向图进行线路换乘运算,并将运算结果发送给用户;
其中,所述步骤S1包括以下步骤:
步骤S11,采集初始交通数据,并依据初始交通数据生成原始交通数据;
步骤S12,依据原始交通数据,生成市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,并存于数据库;
步骤S13,依据市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,生成与每张基础有向图相对应的有向图标识串;
所述步骤S12包括以下步骤:
步骤S121,把运营范围在市内的公交线路筛选出来,按照公交线路行驶顺序,在每两个相邻的途经站点间按车辆行驶方向建立乘车弧,并在有步行关系的站点之间相互建立步行弧,生成市内公交基础有向图;
步骤S122,把运营范围在城市之间的长途线路筛选出来,按照车辆行驶顺序,在每两个相邻的途经站点间按车辆行驶方向建立乘车弧,生成国内长途基础有向图;
步骤S123,把运营范围在国家之间的国际线路筛选出来,按照车辆行驶顺序,在每两个相邻的途经站点间按车辆行驶方向建立乘车弧,生成国际基础有向图;
步骤S124,将生成的市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图发送至数据库进行存储。
2.根据权利要求1所述的交通换乘有向图生成方法,其特征在于,所述步骤S11包括以下步骤:
步骤S111,采集每条公交线路的信息;
步骤S112,采集每个站点的信息;
步骤S113,采集每个站点的周边具有步行关系的站点信息;
步骤S114,将公交线路的信息、每个站点的信息和每个站点的周边具有步行关系的站点信息存入数据库处理,生成原始公交数据。
3.根据权利要求2所述的交通换乘有向图生成方法,其特征在于,所述步骤S13包括以下步骤:
步骤S131,依据市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,获取每张基础有向图所表示的地区、交通工具和服务时间;
步骤S132,赋予用于区分地区、交通工具和服务时间的标识符;
步骤S133,依据每张基础有向图所表示的地区、交通工具和服务时间,生成相对应的有向图标识串。
4.根据权利要求3所述的交通换乘有向图生成方法,其特征在于,所述步骤S2包括以下步骤:
步骤S21,用户输入查询请求,依据查询请求获取用户的出发地和目的地、交通工具类型和乘车时间;
步骤S22,依据用户的出发地和目的地、交通工具类型和乘车时间,生成需求标识串。
5.根据权利要求4所述的交通换乘有向图生成方法,其特征在于,所述步骤S5包括以下步骤:
步骤S51,解析需求标识串,获取用户输入的出发地和目的地、交通工具类型和乘车时间;
步骤S52,依据出发地和目的地,获取市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图中的一种或一种以上基础有向图;
步骤S53,依据交通工具类型和乘车时间,在获取的基础有向图中删除不符合该交通工具类型的交通工具,以及不符合该乘车时间的服务时间,从而生成与需求标识串相匹配的有向图,并将生成的有向图发送至数据库进行存储。
6.根据权利要求5所述的交通换乘有向图生成方法,其特征在于,所述步骤S52包括以下步骤:
步骤S521,判断出发地和目的地是否在同一个城市,若是,则获取该城市的市内公交基础有向图,若不是,则执行步骤S522;
步骤S522,判断出发地和目的地是否在同一个国家,若是,则获取出发地和目的地所属城市的市内公交基础有向图,以及国内长途基础有向图,若不是,则执行步骤S523;
步骤S523,获取出发地和目的地所属城市的市内公交基础有向图、出发地和目的地所属国家的国内长途基础有向图和国际基础有向图。
7.一种交通换乘有向图生成***,其特征在于,包括:
数据采集单元,用于采集线路和站点的信息,得到初始公交数据;
数据制作单元,用于依据初始公交数据制作获得原始公交数据;
基础有向图生成单元,用于根据原始公交数据生成市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图;
存储单元,用于生成的市内公交基础有向图、国内长途基础有向图和国际基础有向图,以及根据用户需求标识串生成的有向图;
赋予标识符单元,用于赋予区分地区、交通工具和服务时间的标识符;
有向图标识串生成单元,用于生成与每张基础有向图相对应的有向图标识串;
需求标识串生成单元,用于根据用户输入的查询请求,生成需求标识串;
判断单元,用于是否存在与需求标识串相同的有向图标识串;
需求标识串解析单元,用于解析需求标识串;
有向图生成单元,用于在已有的有向图的基础上生成一张新的有向图;
线路换乘运算单元,用于基于给定的有向图进行线路换乘运算。
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