[發(fā)明專利]基于分段拼接的城市公交線路網(wǎng)絡(luò)的生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410142257.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN103942948A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史峰;徐光明;秦進(jìn);鄧連波;周文梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/00
• 分類號(hào): G08G1/00;G08G1/065
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 謝德珍

1.一種基于分段拼接的城市公交線路網(wǎng)絡(luò)的生成方法，包括以下步驟：

步驟1：將城市公交站點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，結(jié)合城市道路路段構(gòu)成城市道路網(wǎng)絡(luò)，將道路網(wǎng)絡(luò)通行能力乘以城市公交用戶占有率，轉(zhuǎn)換得到公交道路通行能力，采用BPR函數(shù)作為費(fèi)用函數(shù)，基于公交需求，利用用戶均衡分配方法獲得各公交站點(diǎn)通行點(diǎn)流量，然后利用公交中心點(diǎn)確定方法，從所述城市公交站點(diǎn)中篩選出公交中心節(jié)點(diǎn)，獲得公交中心節(jié)點(diǎn)集合；

步驟2：基于步驟1確定的公交中心節(jié)點(diǎn)集合，生成公交中心節(jié)點(diǎn)間公交線路段集合，以及公交中心節(jié)點(diǎn)與其服務(wù)范圍內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)的公交單中心節(jié)點(diǎn)公交線路段集合，進(jìn)而組合成公交網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)線路段集合；

步驟3：利用上述步驟2生成的公交網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)線路段集合，通過拼接公交線路段生成初始公交線網(wǎng)，同時(shí)設(shè)定各公交線路的發(fā)車頻率，獲得初始公交線網(wǎng)規(guī)劃方案；然后利用模擬退火算法對(duì)初始公交線網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行優(yōu)化；在模擬退火算法中，每次通過線網(wǎng)調(diào)整方法和頻率調(diào)整方法進(jìn)行鄰域解構(gòu)造，形成新的公交線網(wǎng)規(guī)劃方案并采用基于有效頻率的策略均衡分配方法對(duì)其進(jìn)行模擬和評(píng)價(jià)，接著利用模擬退火原理，在一定溫度下、以一定概率選擇鄰域解；每進(jìn)行一次鄰域解構(gòu)造操作，對(duì)得到的公交線網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行判斷，若公交線網(wǎng)規(guī)劃方案在進(jìn)行操作之后不滿足約束條件，則返回到操作前的結(jié)果；若滿足，得到鄰域解，從而獲得公交線網(wǎng)和發(fā)車頻率同時(shí)優(yōu)化的城市公交線路網(wǎng)絡(luò)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市公交線路網(wǎng)絡(luò)的生成方法，其特征在于：所述步驟1中，利用用戶均衡分配方法獲得各公交站點(diǎn)通行點(diǎn)流量的具體操作包括：利用用戶均衡分配獲得各公交站點(diǎn)間路段的流量，據(jù)此同時(shí)計(jì)算進(jìn)入各公交站點(diǎn)的進(jìn)入流量和以各公交站點(diǎn)為起點(diǎn)的OD需求流量總和得到各公交站點(diǎn)的通行點(diǎn)流量v_s。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市公交線路網(wǎng)絡(luò)的生成方法，其特征在于：所述步驟1中，所述公交中心點(diǎn)確定方法的具體操作包括：以計(jì)算得到的所述各公交站點(diǎn)的通行點(diǎn)流量為基礎(chǔ)，設(shè)置一閾值ψ，如果v_s大于等于閾值ψ，確定站點(diǎn)s為候選中心節(jié)點(diǎn)，從而獲得候選中心節(jié)點(diǎn)集合C′＝{s∈S|v_s≥ψ}；對(duì)于候選中心節(jié)點(diǎn)s∈C′，如果v_s都大于相鄰節(jié)點(diǎn)s′的流量αv_s′其中α＞1，則確定該候選中心節(jié)點(diǎn)s為備選中心節(jié)點(diǎn)，從而獲得備選中心節(jié)點(diǎn)集合C″＝{s∈C′|v_s≥αv_s′，(s，s′）∈}。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市公交線路網(wǎng)絡(luò)的生成方法，其特征在于：如果所述備選中心節(jié)點(diǎn)數(shù)量占總節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的比例大于ψ₁，則執(zhí)行如下步驟：

對(duì)于備選中心節(jié)點(diǎn)s∈C″，執(zhí)行以下步驟：找出集合C″中點(diǎn)流量最大的點(diǎn)s_max，對(duì)于s∈C″且s≠s_max，如果點(diǎn)s_max到點(diǎn)s的最短路徑D(s_max，s)＜θ₁，則執(zhí)行C″＝C″-{s}，從而獲得中心點(diǎn)集合C＝C″；

如果所述備選中心節(jié)點(diǎn)數(shù)量占總節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的比例少于ψ₂，則執(zhí)行如下步驟：

（1）令公交中心節(jié)點(diǎn)集合

（2）找出集合C′中通行點(diǎn)流量最大的點(diǎn)s_max，將點(diǎn)s_max加入集合C并從集合C′去掉點(diǎn)s_max，即令C＝C∪{s_max}且C′＝C′-{s_max}；對(duì)于每個(gè)點(diǎn)s∈C′且s≠s_max，如果點(diǎn)s_max到點(diǎn)的最短路徑D(s_max，s)＜θ₁，則令從集合C′去掉點(diǎn)s，即C′＝C′-{s}；

（3）重復(fù)步驟（2）直至為止。