[發明專利]一種城市多模式公交網絡初始線路生成方法

有效

• 申請號: 201811555660.0
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109670240B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 龔小林;馬健霄;姜曉紅;鄔嵐;潘義勇
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/13;G06F30/20;G06Q10/047;G06Q50/26;G06F111/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王清義

1.一種城市多模式公交網絡初始線路生成方法，其特征是：該方法包括如下步驟：

步驟(1)：將城市道路網絡G、城市公交出行OD對集合W及公交需求集合Q作為輸入條件；

步驟(2)：對于已經運營骨干公交系統的城市，將已有骨干線路加入初始線路集合L，否則初始線路集合L為空集；l^*∈L是初始線路集合的元素；公交線路的功能層次包括骨干公交、主干公交和地區公交三個層次；

步驟(3)：根據初始線路集合和城市道路網絡，生成道路-公交復合網絡；

步驟(4)：從公交OD對集合中選取某個OD對作為當前OD對，服務于當前OD對之間出行的被生成公交線路稱為候選線路l，候選線路在滿足約束條件時加入初始線路集合；根據公交出行需求量確定當前OD對所需公交服務的功能層次；

步驟(5)：根據當前OD對所需公交服務的功能層次，更新道路連邊的平均運行時間；根據初始線路集合中初始線路的功能層次，更新公交連邊的平均運行時間；

步驟(6)：采用最短路算法確定OD對之間的兩類期望路徑，即在道路網絡中的第一類期望路徑SP-I、在道路-公交復合網絡中的第二類期望路徑SP-II，第一類期望路徑代表在未布設公交網絡時出行者的期望路徑，而第二類期望路徑表示出行者使用已有公交系統的期望路徑；

步驟(7)：若第二類期望路徑經過已有初始線路，說明出行者被吸引到已有公交系統中，即發生公交客流聚集現象；當第二類期望路徑僅經過一條初始線路時，執行步驟(8)，否則執行步驟(9)；

步驟(8)：判斷當前OD對插入第二類期望路徑所經過的初始線路，是否滿足插入初始線路條件，如果滿足，則通過改變已有初始線路行車軌跡服務于當前OD對，從而生成候選線路，執行步驟(11)；如果不滿足，則執行步驟(10)；

步驟(9)：根據第一類期望路徑生成候選線路，執行步驟(11)；

步驟(10)：拆分第二類期望路徑，生成候選線路，通過候選線路銜接已有初始線路服務于當前OD對；

步驟(11)：確定與候選線路共線比例最大的初始線路；判斷候選線路與該初始線路是否滿足合并條件，如果滿足，則合并候選線路與該初始線路，并將合并后生成的候選線路加入初始線路集合，否則將候選線路直接加入初始線路集合；

步驟(12)：判斷是否遍歷公交OD對集合中所有OD對，如果已經遍歷則輸出初始線路集合，并終止程序，否則執行步驟(3)。

2.如權利要求1所述的初始線路生成方法，其特征是：在所述的步驟(1)中，將城市道路網絡作為背景物理網絡，并抽象為加權圖G＝(I,A)，其中I是道路網絡節點集合，A＝{a}是道路網絡節點之間的連邊集合；道路連邊a∈A表示城市道路網絡的兩個相鄰節點之間的連邊，公交OD對集合表示為W＝O×D＝{w}＝{(o,d)}，公交OD需求集合表示為Q＝{q_w}＝{q_o,d}。

3.如權利要求1所述的初始線路生成方法，其特征是：在所述的步驟(2)中，l^*∈L是初始線路集合的元素，它由道路網絡節點向量公交站點向量公交連邊斷面客流量向量功能層次變量表征。

4.如權利要求1所述的初始線路生成方法，其特征是：在所述的步驟(3)中，根據已生成的初始線路集合L，得到城市多模式公交網絡其中S表示公交線路的公交站點集合，它是道路網絡節點集合I的子集，即一個公交站點被抽象為帶有公交出行需求的、發生公交乘客上下車的道路網絡節點；是公交站點之間的連邊集合即公交連邊集合；公交連邊表示多模式公交網絡中一條公交線路上兩個相鄰公交站點之間的連邊；合并城市道路網絡G與城市多模式公交網絡得到道路-公交復合網絡

5.如權利要求1所述的初始線路生成方法，其特征是：在所述的步驟(5)中，根據當前OD對所需公交服務的服務水平μ_w、道路連邊的長度len_a，計算每條道路連邊的平均運行時間tt_a；根據每條初始線路l^*上公交連邊的長度Len_a、這條初始線路的平均運行速度計算每條公交連邊的平均運行時間TT_a。