[發(fā)明專利]基于整數(shù)規(guī)劃的公共交通系統(tǒng)疫情傳播阻斷方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210387864.8
• 申請(qǐng)日: 2022-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114999668A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘越;張家豪;祁宏生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G16H50/80
• 分類號(hào): G16H50/80;G06Q10/06;G06K9/62
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 萬(wàn)尾甜;韓介梅

1.一種基于整數(shù)規(guī)劃的公共交通系統(tǒng)疫情傳播阻斷方法，其特征在于，該方法基于公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅰC卡歷史刷卡信息計(jì)算乘客下車站點(diǎn)和時(shí)刻，分時(shí)段計(jì)算區(qū)間旅行時(shí)間和區(qū)間客流量數(shù)據(jù)，建立公交網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性模型，包括站點(diǎn)間相對(duì)可達(dá)性、站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性和網(wǎng)絡(luò)綜合可達(dá)性；基于感染者的站點(diǎn)位置信息，計(jì)算感染站點(diǎn)與目標(biāo)站點(diǎn)之間的相對(duì)可達(dá)性、感染站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性和網(wǎng)絡(luò)綜合可達(dá)性，并針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)阻斷問(wèn)題，建立相應(yīng)的阻斷模型；綜合對(duì)比分析阻斷前后的可達(dá)性值變化，確定阻斷方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于整數(shù)規(guī)劃的公共交通系統(tǒng)疫情傳播阻斷方法，其特征在于，所述的公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒂芯€路編號(hào)、站點(diǎn)編號(hào)、站點(diǎn)經(jīng)緯度和站序，所述IC卡歷史刷卡數(shù)據(jù)有刷卡編號(hào)、汽車編號(hào)、線路編號(hào)、站點(diǎn)編號(hào)、上車站點(diǎn)經(jīng)緯度和上車時(shí)刻，基于單個(gè)乘客的IC卡刷卡數(shù)據(jù)和上下車站點(diǎn)的位置關(guān)系，將乘客一天內(nèi)出行起始站點(diǎn)和目標(biāo)站點(diǎn)相連，計(jì)算乘客下車的站點(diǎn)和時(shí)刻，聚類分析所有乘客的起始站點(diǎn)目標(biāo)站點(diǎn)出行數(shù)據(jù)即OD路徑，分時(shí)段計(jì)算同一區(qū)間相同方向上的區(qū)間旅行時(shí)間矩陣和區(qū)間客流量矩陣，其中，各時(shí)段取歷史數(shù)據(jù)的中位數(shù)作為區(qū)間旅行時(shí)間、取歷史數(shù)據(jù)的最大值作為區(qū)間客流量；每個(gè)站點(diǎn)作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)站點(diǎn)之間的區(qū)間作為弧，為有向邊，添加區(qū)間旅行時(shí)間矩陣和區(qū)間客流量矩陣，形成具有長(zhǎng)度和容量的有向網(wǎng)絡(luò)R(N,A)，N表示節(jié)點(diǎn)集合，節(jié)點(diǎn)數(shù)為n，N＝{1,2,…,n}；A表示弧的集合；網(wǎng)絡(luò)中的弧用(i,j)表示，i,j為節(jié)點(diǎn)編號(hào)，有序節(jié)點(diǎn)排列集合{i,j}∈N，弧容量用c_ij表示；o表示起始節(jié)點(diǎn)，d表示目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，o～d鏈表示從o到d的路徑間有序排列的弧集合；OD路徑對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的o～d鏈，區(qū)間旅行時(shí)間對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中弧的長(zhǎng)度，區(qū)間客流量對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中弧的容量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于整數(shù)規(guī)劃的公共交通系統(tǒng)疫情傳播阻斷方法，其特征在于，將任意兩個(gè)站點(diǎn)之間的最短路徑旅行時(shí)間和最短路徑上的客流量分別稱為可達(dá)時(shí)間和可達(dá)流量，其中可達(dá)流量取o、d最短路徑上所有區(qū)間客流量的最小值，即路徑斷面客流量，表示路徑服務(wù)能力；基于此，o節(jié)點(diǎn)與d節(jié)點(diǎn)的相對(duì)可達(dá)性計(jì)算公式為：

公式(1)中的E_od表示o與d的相對(duì)可達(dá)性；q_od表示o、d之間的最短路徑斷面客流量；t_od表示o、d之間的最短路徑旅行時(shí)間；θ表示距離衰減參數(shù)；

計(jì)算o節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有d節(jié)點(diǎn)的相對(duì)可達(dá)性，求和計(jì)算o節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性，公式為：

公式(2)中的E_o表示o節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性；n表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)目；d_m表示編號(hào)為m的d節(jié)點(diǎn)；表示o與d_m之間的最短路徑斷面客流量；表示o與d_m之間的最短路徑旅行時(shí)間；

o節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性期望計(jì)算公式為：

公式(3)中的表示o節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性期望；

編號(hào)為k的o節(jié)點(diǎn)相對(duì)于全網(wǎng)絡(luò)所有d節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性期望表示如下：

公式(4)中的表示編號(hào)為k的o節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性期望；表示o_k與d_m之間的最短路徑斷面客流量；

計(jì)算所有o節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性期望，求和計(jì)算網(wǎng)絡(luò)綜合可達(dá)性為：

公式(5)中的E_z表示網(wǎng)絡(luò)綜合可達(dá)性。