[發(fā)明專利]基于軌道交通的停車換乘設施最優(yōu)選址和容量確定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610115255.1
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105760960A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 劉志遠;陳新元;別一鳴;李實;王帥安;荊文濤;劉菲菲
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于軌道交通的停車換乘設施最優(yōu)選址和容量確定方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：設置網(wǎng)絡參數(shù)、需求參數(shù)、候選換乘站點和遺傳算法參數(shù)，迭代總次數(shù)m，其中初始迭代次數(shù)為0，所述遺傳算法參數(shù)中包括初始可行解，即停車換乘規(guī)劃方案的個數(shù)n；

步驟2：從候選的換乘站點中隨機選擇不超過規(guī)劃數(shù)量的站點作為一種停車換乘規(guī)劃方案，生成n個停車換乘規(guī)劃方案作為初始可行解；

步驟3：對組內(nèi)的每個停車換乘規(guī)劃方案按照如下流程進行網(wǎng)絡評估，確定雙層規(guī)劃模型中的上層目標函數(shù)值：

步驟3.1：根據(jù)停車換乘規(guī)劃方案中的換乘站點布置，設定雙模式交通網(wǎng)絡；

步驟3.2：采用雙層規(guī)劃模型中的下層模型，即交通方式劃分和交通分配組合模型確定雙模式交通網(wǎng)絡中的路段交通流量和出行者出行方式劃分情況；

步驟3.3：根據(jù)步驟3.2中得到的路段交通流量和出行者出行方式劃分情況，計算網(wǎng)絡總出行成本；

檢查換乘方案是否滿足公交使用率和建設成本的約束，若同時滿足兩個約束，則將所述網(wǎng)絡總出行成本作為雙層規(guī)劃模型中的上層目標函數(shù)值，否則對網(wǎng)絡總出行成本施加懲罰成本后，將得到的結(jié)果作為雙層規(guī)劃模型中的上層目標函數(shù)值；

步驟4：根據(jù)目標函數(shù)值，選取方案優(yōu)化概率最大的n/3個停車換乘規(guī)劃方案；

步驟5：判斷當前迭代次數(shù)i是否達到迭代總次數(shù)m，如是，則停止迭代，終止本方法，否則，進入下一步；

步驟6：在n/3個停車換乘規(guī)劃方案中隨機選擇兩個停車換乘規(guī)劃方案，對這兩個方案交叉配對產(chǎn)生新的規(guī)劃方案，重復多次，產(chǎn)生n/3個新的規(guī)劃方案；

步驟7：在n/3個停車換乘規(guī)劃方案中隨機選擇n/3次停車換乘規(guī)劃方案，每次選擇一個規(guī)劃方案，同一規(guī)劃方案可以被選擇多次，對每個停車換乘規(guī)劃方案，即可行解(x，y)中的向量進行隨機調(diào)整，得到n/3個新的規(guī)劃方案；

步驟7：將所述步驟4、6和7得到的停車換乘規(guī)劃方案組成一個新一輪的n個規(guī)劃方案，然后返回步驟3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軌道交通的停車換乘設施最優(yōu)選址和容量確定方法，其特征在于，所述步驟3.2的具體流程為：

a)基于自由流時間，利用交通方式劃分和交通分配組合模型中的logit選擇模型，將出行者的交通需求劃分為完全使用軌道和非完全使用軌道兩種出行模式，所述非完全使用軌道出行模式中包含小汽車出行和停車換乘兩種出行方式；

b)將小汽車和停車換乘這兩種出行模式的交通需求，根據(jù)用戶均衡的理論，分配到城市雙模式交通網(wǎng)絡上去，得到雙模式交通網(wǎng)絡中的路段交通流量和出行者出行方式劃分情況。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于軌道交通的停車換乘設施最優(yōu)選址和容量確定方法，其特征在于，所述步驟b)的具體流程為：

步驟b-1：將小汽車和停車換乘交通需求分配到當前最短路徑上，將分配得到的路段流量作為當前路段流量；

步驟b-2：根據(jù)當前路段流量，采用BPR函數(shù)計算路段出行時間；

步驟b-3：根據(jù)所述步驟b-2得到的路段出行時間，在雙模式交通網(wǎng)絡中重新計算最短路徑，將所述小汽車和停車換乘兩種出行模式的交通需求分配到這條最短路徑上，得到輔助路段流量；

步驟b-4：在所述輔助路段流量和當前路段流量之間進行一維搜索，得到使雙層規(guī)劃模型中下層規(guī)劃的目標函數(shù)值最小的路段流量，并用其更新當前路段流量；

步驟b-5：檢查更新后的當前路段流量是否滿足收斂標準，若滿足，則結(jié)束步驟b)，進入下一步，否則返回步驟b-2。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于軌道交通的停車換乘設施最優(yōu)選址和容量確定方法，其特征在于，所述步驟b-5中的收斂標準為：步驟b內(nèi)部的第x次迭代中得到的論斷流量v^x和第x+1次迭代中得到的路段流量v^x+1之間的二階范數(shù)小于預先確定的閾值ε，其中x表示步驟b內(nèi)部的迭代次數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的基于軌道交通的停車換乘設施最優(yōu)選址和容量確定方法，其特征在于，所述步驟4中的方案優(yōu)化概率根據(jù)下式計算得到：

P(j)=(zmaxi-zji)ΣJ(zmaxi-zji)]]>

式中：P(j)表示第j個方案被選中的概率，表示在第i次迭代中，使目標函數(shù)最大的換乘方案對應的目標函數(shù)值，表示在第i次迭代中，第j個方案對應的目標函數(shù)值，J表示在第i次迭代中所有換乘方案的集合。