[發明專利]一種城市共享交通的居民出行需求預測方法

在審

• 申請號: 202110918310.1
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113570418A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 馬捷;王牽蓮;陳景旭
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q10/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本發明公開了一種城市共享交通的居民出行需求預測方法，將城市交通網絡表示為一個由多種出行模式和多類型用戶參與下的復雜交通網絡。本發明預測了現代城市交通網絡在隨機共乘用戶均衡狀態下的服務水平，并預估了交通網絡出行服務水平影響下的城市居民出行需求。本發明充分考慮了出行者對交通出行成本主觀感知的隨機性和差異性，根據現實情況對交通出行成本進行了精細化的分類，細致探究了網約車出行這一新興的共享出行方式對于交通網絡運行狀態的影響，從而為交通運輸需求管理政策、共享出行企業經營策略的制定與調整提供有力的支持。

技術領域

本發明屬于城市交通領域，特別涉及了一種城市共享交通的居民出行需求預測方法。

背景技術

互聯網技術的飛速進步，不僅帶來了移動出行產業的蓬勃發展，也深刻地改變了人們的出行理念。隨著“共享出行”這一理念的深入人心，網約車出行(也稱共乘出行，ridesharing)逐漸成為許多城市居民的日常出行選擇。由《每日經濟新聞》與騰訊汽車聯合推出的“2021城市交通出行問卷調查”結果顯示，私家車、公共交通和網約車是當下城市居民交通出行的主要方式，三者覆蓋了近90％的出行需求。立足于共享出行背景下的現代城市居民出行特征，提出適用于現代城市交通網絡的居民出行需求預測方法，可以為交通運輸需求管理政策、共享出行企業經營策略的制定與調整提供可靠的依據。

發明內容

為了解決上述背景技術提到的技術問題，本發明提出了一種城市共享交通的居民出行需求預測方法。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種城市共享交通的居民出行需求預測方法，包括以下步驟：

(1)建立城市交通網絡的拓撲結構，城市交通網絡中的出行模式包括私家車出行、網約車出行和公交出行，城市交通網絡中的用戶類型包括有車用戶和無車用戶，獲取出行者感知參數以及公交公司、網約車平臺運營參數；

(2)根據歷史數據獲得城市居民出行需求與出行服務水平的函數關系，即彈性需求函數；

(3)根據城市交通網絡拓撲結構、用戶類型和出行模式信息，構建與城市網絡相對應的多模式多用戶隨機共乘用戶均衡交通網絡，并基于該網絡建立共乘匹配約束；

(4)根據城市交通網絡中各出行模式的實際特征，結合出行者對出行成本的個體感知差異，構建適用于共享出行環境的廣義出行成本；

(5)預估該城市交通網絡在多用戶隨機共乘用戶均衡狀態下的交通網絡出行服務水平；

(6)根據彈性需求函數，結合所得的交通網絡出行服務水平以及該服務水平下的廣義出行成本，預測該城市交通網絡的居民出行需求。

進一步地，在步驟(2)中，所述城市居民出行需求與出行服務水平的函數關系如下：

上式中，和分別表示OD對w間的有車用戶和無車用戶的居民出行需求；和表示彈性需求函數；和分別表示OD對w間的有車用戶和無車用戶的居民出行需求的上限；μ表示指數函數中的參數；和分別表示OD對w間的有車用戶和無車用戶所感受的出行服務水平，和越大表示出行服務水平越高：

上式中，i∈C和i∈NC分別表示有車用戶和無車用戶；表示連接OD對w的路徑p上的選擇出行模式i的出行者所承擔的廣義出行成本；θ表示logit選擇模型中表示出行者的感知誤差的參數。

進一步地，步驟(3)的具體過程如下：

(301)輸入城市道路網絡的拓撲結構、用戶類型和出行模式信息，在軟件中構建與城市交通網絡相對應的多模式多用戶城市交通網絡結構，該交通網絡結構包括路網中節點、路段的連接情況、路段容量和長度信息；