[發明專利]基于乘客出行空間分布的公交站點選址布局優化方法

在審

• 申請號: 201610002590.0
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105654206A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 魏明;孫博;陳龍;靳懿;孫榮;李永利;陳浩;戴秋霞
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.基于乘客出行空間分布的公交站點選址布局優化方法，其特征在于：主要包括構建 公交站點選址優化模型，主要包括輸入數據準備及其符號變量、輸出數據及其決策變量、目 標函數和約束條件；以及求解公交站點選址優化模型的細菌覓食優化算法，包括細菌個體 的編碼、生成初始細菌群體、生成細菌個體的評價函數、細菌覓食操作。

2.根據權利要求1所述的基于乘客出行空間分布的公交站點選址布局優化方法，其特 征在于：構建公交站點選址優化模型建立主要為以下步驟：

A、確定模型的輸入數據準備及其符號變量，包括：附近共有個居民聚集點，每個聚集 點的位置為(,)()，任意兩個聚集點和之間出行人數為，它們步行 至公交站點的距離為或，不超過最大 步行距離；某條線路的幾何拓撲函數記為，考慮分流點、合流點、交叉點、路橋等 現實因素，總共存在個路段不適宜設置站點()；

B、輸出數據及其決策變量，和表示聚集點或的居民選擇從公交站點上或下 車；

C、確定模型的目標函數，以最小化所有居民乘坐公交的步行距離為目標，即min ；

D、確定模型的6個約束條件，其中：（）表示每個站點至少覆蓋一個聚集點； （）表示每個聚集點的居民都選擇附近距離最短的某站點出行；確 保站點優化設置滿足所有聚集點的居民出行需求；（）確保居民從聚集點 到站點的步行時間不超過一定值；（）表示相鄰站 點的距離在一定范圍內；該線路的個站點的位置為，滿足（ ）表示站點在可行道路上。

3.根據權利要求1所述的基于乘客出行空間分布的公交站點選址布局優化方法，其特 征在于：細菌覓食操作過程中，每個細菌朝著最佳細菌做翻轉、前進和停止動作時，若群 體的多樣性方差降低，部分細菌隨機產生一個頭部角度和距離，使之移動到一個新位置 以完成覓食過程，逐步聚集于富營養區域，第個細菌的翻轉和游動根據下式更新位置：

其中，表示第個細菌在第次趨化、第次繁殖和第次遷徙中的位置， 是趨化步長，是第步前進時的隨機方 向角，是0和最大搜索距離之間的一個隨機距離；是0和最大搜索角度之間的 一個隨機頭部角度，該角度對應的向量。

4.根據權利要求1所述的基于乘客出行空間分布的公交站點選址布局優化方法，其特 征在于：所述細菌個體的編碼方法為：細菌的位置向量表示問題的一個解，其中元素表示站點()的經緯度坐標，若它不滿足 ，對道路上的任意位置，令， 若其滿足約束（）和（），則它是 一個可行解。

5.根據權利要求1所述的基于乘客出行空間分布的公交站點選址布局優化方法，其特 征在于：所述生成初始細菌群體包括以下步驟：

A、讀取模型參數，涉及、、、(,)，、、，令；

B、將代入

和，得到和兩個約束，分別求解的可行集合、 ，它們的交集是的可行域，從中隨機產生；

C、設置，若，轉至步驟B；否則，算法終止輸出結果。

6.根據權利要求1所述的基于乘客出行空間分布的公交站點選址布局優化方法，其特 征在于：生成細菌個體的評價函數采用目標函數作為每個細菌的評價函數，即。