[發(fā)明專利]一種城市多模式公交網(wǎng)絡(luò)初始線路生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811555660.0
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN109670240B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔小林;馬健霄;姜曉紅;鄔嵐;潘義勇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/18
• 分類號(hào): G06F30/18;G06F30/13;G06F30/20;G06Q10/047;G06Q50/26;G06F111/04
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王清義

本發(fā)明是一種城市多模式公交網(wǎng)絡(luò)初始線路生成方法，它通過界定公交線路的客流量、功能層次和平均運(yùn)行速度的關(guān)聯(lián)關(guān)系，生成骨干公交、主干公交和地區(qū)公交三個(gè)功能層次的公交線路；本發(fā)明根據(jù)公交系統(tǒng)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，通過搜索兩類期望路徑判斷是否發(fā)生公交客流聚集現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生客流聚集現(xiàn)象時(shí)，通過改變已有初始線路行車軌跡從而生成新的初始線路服務(wù)于當(dāng)前公交出行需求；本發(fā)明考慮城市多模式公交網(wǎng)絡(luò)中不同功能層次的公交線路之間、相同功能層次但不同公交線路之間的銜接關(guān)系，生成銜接已有初始線路的、出行起點(diǎn)端和終點(diǎn)端的初始線路。本發(fā)明可為城市多模式公交網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)等工作提供技術(shù)支撐，提高多模式公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種城市多模式公交網(wǎng)絡(luò)初始線路生成方法，屬于城市交通規(guī)劃與設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

關(guān)于城市公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法的大部分研究成果主要關(guān)注單一方式的公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化問題，主要方法可以概括為客流仿真方法、理想網(wǎng)絡(luò)方法、以及數(shù)學(xué)規(guī)劃方法。其中，城市公交網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法從可操作性角度出發(fā)建立公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，將公交線網(wǎng)設(shè)計(jì)問題視為組合最優(yōu)化問題，即將公交線網(wǎng)設(shè)計(jì)問題分解為兩步驟問題，首先運(yùn)用初始線路生成方法確定初始公交線路集合，其次建立公交網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型、設(shè)計(jì)搜索和優(yōu)化算法確定最優(yōu)公交線路集合。在單一方式的公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，少部分學(xué)者涉獵以不同方式公交網(wǎng)絡(luò)作為決策變量的多模式公交線網(wǎng)設(shè)計(jì)問題。有的學(xué)者將公交網(wǎng)絡(luò)劃分為多層次公交網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)不同層次公交線路的邊界客運(yùn)量，通過公交出行量分配、逐層生成多層次公交網(wǎng)絡(luò)；而有的學(xué)者在公交線路生成階段根據(jù)起終點(diǎn)出行量和不同層次公交系統(tǒng)的客流閾值判斷公交線路所屬層次。

關(guān)于多模式公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法的已有研究成果，在公交線路生成過程中逐層生成不同層次公交線路，不同層次公交線路生成過程沒有關(guān)聯(lián)。在多模式公交網(wǎng)絡(luò)中公交乘客多采用多種公交方式換乘的組合出行方式，因此忽視不同功能層次公交線路之間、相同功能層次公交線路之間的銜接關(guān)系將加劇競爭關(guān)系，而良好的銜接關(guān)系使得不同公交線路達(dá)到共贏。因此在多模式公交網(wǎng)絡(luò)初始線路生成階段應(yīng)該在考慮公交客流向高服務(wù)水平公交線路聚集、公交系統(tǒng)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的前提下，處理好公交線路之間的銜接關(guān)系、增強(qiáng)客流合作關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種城市多模式公交網(wǎng)絡(luò)初始線路生成方法，用于生成多模式公交網(wǎng)絡(luò)中不同功能層次公交線路的集合，提高多模式公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種城市多模式公交網(wǎng)絡(luò)初始線路生成方法，該方法包括如下步驟：

步驟(1)：將城市道路網(wǎng)絡(luò)、城市公交出行OD對集合及公交需求集合作為輸入條件。

步驟(2)：對于已經(jīng)運(yùn)營骨干公交系統(tǒng)的城市，將已有骨干線路加入初始線路集合，否則初始線路集合為空集。

步驟(3)：根據(jù)初始線路集合和城市道路網(wǎng)絡(luò)，生成道路-公交復(fù)合網(wǎng)絡(luò)。

步驟(4)：從公交OD對集合中選取某個(gè)OD對作為當(dāng)前OD對，服務(wù)于當(dāng)前OD對之間出行的被生成公交線路稱為候選線路，候選線路在滿足約束條件時(shí)加入初始線路集合；確定當(dāng)前OD對所需公交服務(wù)的功能層次。

步驟(5)：根據(jù)當(dāng)前OD對所需公交服務(wù)的功能層次，更新道路連邊的平均運(yùn)行時(shí)間；根據(jù)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(yùn)行時(shí)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(wǎng)絡(luò)中的期望路徑、在道路-公交復(fù)合網(wǎng)絡(luò)中的期望路徑，第一類期望路徑代表在未布設(shè)公交網(wǎng)絡(luò)時(shí)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(tǒng)的期望路徑。

步驟(7)：若第二類期望路徑經(jīng)過已有初始線路，說明出行者被吸引到已有公交系統(tǒng)中，即發(fā)生公交客流聚集現(xiàn)象。當(dāng)?shù)诙惼谕窂絻H經(jīng)過一條初始線路時(shí)，執(zhí)行步驟(8)，否則執(zhí)行步驟(9)。