[發明專利]基于整數規劃的公共交通系統疫情傳播阻斷方法

在審

• 申請號: 202210387864.8
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114999668A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 潘越;張家豪;祁宏生
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80;G06Q10/06;G06K9/62
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明公開了一種基于整數規劃的公共交通系統疫情傳播阻斷方法，該方法首先構建公交網絡拓撲圖，其中的節點和弧分別表示公交站點和相鄰兩站點之間的區間；然后根據IC卡歷史刷卡數據計算獲得乘客下車站點和時刻，分時段計算區間旅行時間矩陣和區間客流量矩陣；之后基于站點順序、區間旅行時間和區間客流量，構建具有長度和容量的有向網絡；然后從病毒傳播時空范圍角度、構建病毒傳播角度的公交網絡可達性模型，該模型可計算任意站點之間的病毒傳播可達性、整個網絡的綜合可達性；之后以降低病毒傳播可達性為目標、建立公交網絡阻斷混合整數規劃模型；最后綜合對比分析不同網絡阻斷方法前后的可達性值變化，確定阻斷疫情傳播的解決方案。

技術領域

本發明涉及一種基于整數規劃的公共交通系統疫情傳播阻斷方法，是一種用于在城市公共交通系統中，對感染人群在公交網絡中的可達性進行分析，為交通管理決策者提供制定阻斷疫情傳播方案的方法。

背景技術

公共交通系統在便利市民往返于不同地區的同時，由于其擁擠性、密閉性和流動性等特點，成為了病毒傳播擴散的高危地帶。當公交部門從流調信息中得到密接、次密接乘客信息或公交系統內有疑似感染者報告，立即針對性地調整公交運行，能夠有效地阻斷病毒傳播，防止疫情擴散導致更多的乘客感染和更大的經濟損失。因此，迅速而有效的公共交通系統疫情傳播阻斷方法能夠帶來巨大的社會和經濟效益。

發明內容

為了阻斷疫情在公共交通系統內傳播的同時，平衡市民日常出行需求和降低公交部門經濟損失，本發明提出了一種基于整數規劃的疫情傳播阻斷方法，該方法適用于公共交通系統環境。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，首先公交部門從流調信息中得到密接、次密接乘客信息或接到公交系統內疑似感染者報告，通過下述流程得到阻斷方法，并形成阻斷方案、發布調度調整指令：(1)利用公交網絡拓撲信息和 IC卡歷史刷卡數據計算區間旅行時間矩陣和區間客流量矩陣，構建有向網絡； (2)計算獲得不同疫情傳播發展階段、不同容忍經濟效益損失限度和不同阻斷方式下的可達性變化值；(3)確定阻斷方法，具體包括下列步驟：

1)利用城市公交網絡拓撲信息、IC卡刷卡數據計算區間旅行時間矩陣和區間客流量矩陣，構建具有長度和容量的有向網絡；

2)基于有向網絡、區間旅行時間和區間客流量，建立可達性模型；

3)建立不同網絡阻斷問題下的網絡阻斷模型，降低網絡可達性、阻斷疫情傳播，基于感染者的站點位置信息，計算感染站點與目標站點之間的相對可達性、感染站點網絡可達性和網絡綜合可達性；

4)綜合對比分析阻斷前后的可達性值變化，確定阻斷方案。