[發明專利]一種基于降低擁塞權重緩解公交網絡時間延遲的方法

有效

• 申請號: 201710628890.4
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107545322B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 鄭文武;齊義;林夢楠;劉雪薇;王一帆;任濤
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明屬于公共交通管理領域，提供了一種基于降低擁塞權重緩解公交網絡時間延遲的方法。一種基于最短路徑的基礎上考慮從起點到終點每一站點的人數和處理能力的方法。同時考慮到客觀時間延遲，本發明提出了用戶不僅僅是利用簡單的路徑距離信息，還可以動態的考慮到客流量問題，同時考慮實際情況中的時間延遲問題，更重要的是提出去緩解時延，即通過逐步減少權值θ來達到緩解時延的效果。通過給乘客一個合理化策略，來使得整個網絡吞吐量最優，乘客換乘少，盡可能地快速到達目的地。

技術領域

本發明屬于公共交通管理領域，涉及一種基于降低擁塞權重緩解公交網絡時間延遲的方法。

背景技術

隨著當前經濟快速發展，人們對公共交通有很強的依賴性，他們希望快速從出發地點到達目的地點；另一方面，對于政府交通管理部門來說，如何讓公交網絡規劃更加合理使得城市更加便捷也意義重大。

當前人們選擇出行到達目的地的時候，他們一般考慮一下因素：(1)最短路徑。即從出發點到終點距離最近，這種方案簡單方便，但是沒有考慮途經站點的等待人數和站點的處理能力的動態狀況。在高峰時期很容易導致整個交通網絡因為擁塞癱瘓，乘客不得不耗費大量的時間處于等待狀態。(2)局部路由策略。這個策略由王丹的博士論文《復雜網絡擁塞分析與路由策略研究》有提出。他們在最短路徑的基礎上考慮了下一跳站點的等待人數和站點的處理能力的動態狀況，即考慮α倍的最短路徑和(1-α)倍的下一跳站點的等待人數站點的處理能力比值，能讓二者之和最小的站點就是轉乘的站點。該策略忽略了全局的擁塞狀態(從起點到終點途經的所有站點的等待人數和站點的處理能力的動態狀況)，僅僅考慮下一跳節點的擁塞狀態。同時由于現實乘客在出發點想要獲得下一站站點的人數存在一定的時間延遲，即等到用戶得到下一站站點的人數的時候，下一站站點已經發生了一些變動，這本質就是因為客觀事實的不可避免性，所有如何減少時間延遲對乘客對路徑規劃的不準確行顯得至關重要?，F有的方法不能很好的解決以上問題。

綜上所述，當前使用的方法要么只考慮簡單最短路徑而忽略站點人數的動態性，要么只使用局部的站點人數沒有考慮全局的擁塞信息。同時兩者沒有考慮時延問題，同時提出策略去解決時延問題。

發明內容

針對當前算法對乘客估計下一跳站點人數和處理能力不足，本發明提供了一種基于降低擁塞權重緩解公交網絡時間延遲的方法。一種基于最短路徑的基礎上考慮從起點到終點每一站點的人數和處理能力的方法。同時考慮到客觀時間延遲，本發明提出了降低擁塞權值來減少時間延遲帶來的影響。通過給乘客一個合理化策略，來使得整個網絡吞吐量最優，乘客換乘少，盡可能地快速到達目的地。

具體技術方案為，一種基于降低擁塞權重緩解公交網絡時間延遲的方法，包括如下步驟：

步驟一：當前時刻t，處于起點k，獲得從起點到終點的一條簡單路徑(即不重合路徑)，該路徑長度為L_kj；

步驟二：獲得該路徑中的各站點的人數Q_x(t)和該站點單位時刻能夠處理的乘客數量b_x；

步驟三：加入時間延遲的作用；由于移動設備在起點k獲得站點x的人數需要有一段的時間Δt(L_kx)，而在這段時間人數會發生一定的變動，所以實際各站點的人數Q_x(t)＝Q_x(t-Δt(L_kx))。顯然距離越長時延越大，人數估計越不準確。

步驟四：計算該路徑經站點(包括起點和終點)的擁塞信息計算方式如下：

步驟五：計算該路徑的代價Cost_k(t)

其中，θ是最短路徑和擁塞信息的權重；