[發明專利]一種用于緩解軌道交通擁擠的最小成本路徑和混合路徑分配方法

在審

• 申請號: 201410833880.0
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104537439A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 王璞;賀琨;徐仲之
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明涉及一種用于緩解軌道交通擁擠的最小成本路徑和混合路徑分配方法。

背景技術

交通運輸網絡在現代社會擁有著舉足輕重的地位，然而，由于需求的不平衡分配，交通網絡經常出現擁擠的現象，極大地影響了網絡的效率。為了提高交通運輸網絡的使用效率，越來越多的研究者開始從路由的角度思考緩解網絡擁擠的方法。然而，這些方法目前仍存在以下問題：

1)在采用最短路徑分配的方法中，任一出行選擇路徑的原則是總距離最短，導致網絡中心節點擁擠，極大降低了網絡的效率；

2)故意避開了中心節點，使得中心節點沒有得到有效利用；

3)采用啟發式算法得到的是次優解，并不是最優解；

4)選用線性目標函數，而現實生活中的阻抗函數通常都是非線性的，與實際情況相差較大；

5)在現有的緩解網絡擁擠方法中，極大地增加了乘客的出行時間；

6)有些路由方法以各網絡節點為研究對象，建立固定的路徑，而沒有考慮客流之間的相互影響；不同起終點的出行者在部分的站間區間可能重疊，從而使得這些區間可能產生擁擠。有些緩堵模型針對各網絡節點建立擁擠最小的路徑，然后再把OD分配到各確定的路徑上，而沒有考慮它們之間的相互影響。

綜上所述，現行的網絡緩解擁擠模型要么沒有考慮乘客路徑選擇博弈，要么算法采用啟發式算法，得到的是次優解；要么算法的目標函數不符合實際，要么優化過程復雜，實際應用難度大。

發明內容

本發明提出了一種用于緩解軌道交通擁擠的最小成本路徑和混合路徑分配方法，從乘客出行路徑的角度出發，提出新的路徑分配方法，實現對客流的集聚與分散，通過改變少部分出行者的路徑，僅輕微增加少量出行者出行時間，就可有效緩解網絡。

一種用于緩解軌道交通擁擠的最小成本路徑分配方法，通過構建軌道交通網絡，利用乘客的出行起點和終點信息，計算乘客在軌道交通網絡中每段軌道區間上的出行成本，以所有軌道區間的出行成本之和構成軌道交通網絡總出行成本達到最小，來分配軌道交通網絡中每段軌道上的交通流量，緩解軌道交通擁擠；

其中，所述軌道交通網絡由節點和節點之間連接邊構成，所述節點是指軌道交通網絡中的車站，所述節點與節點之間的連接邊是指軌道交通網絡的站間區間；

所述乘客在軌道交通網絡中每段軌道區間上的出行成本c_ij(f_ij)是指i站到相鄰的j站的出行時間成本和擁擠成本之和：

cij(fij)=(1+α·(fijMij)β)·tij=tij+α·(fijMij)β·tij]]>

其中，f_ij和M_ij分別表示在從車站i到相鄰的車站j一小時內的客流量和額定容量，t_ij表示i站到相鄰的j站的出行時間，α表示擁擠成本線性參數，取值范圍為0.15～0.45，β表示擁擠成本指數參數，取值范圍為1～10；