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专利号: 2018115556600
申请人: 南京林业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-09-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种城市多模式公交网络初始线路生成方法,其特征是:该方法包括如下步骤:步骤(1):将城市道路网络G、城市公交出行OD对集合W及公交需求集合Q作为输入条件;

步骤(2):对于已经运营骨干公交系统的城市,将已有骨干线路加入初始线路集合L,否*则初始线路集合L为空集;l ∈L是初始线路集合的元素;公交线路的功能层次包括骨干公交、主干公交和地区公交三个层次;

步骤(3):根据初始线路集合和城市道路网络,生成道路‑公交复合网络;

步骤(4):从公交OD对集合中选取某个OD对作为当前OD对,服务于当前OD对之间出行的被生成公交线路称为候选线路l,候选线路在满足约束条件时加入初始线路集合;根据公交出行需求量确定当前OD对所需公交服务的功能层次;

步骤(5):根据当前OD对所需公交服务的功能层次,更新道路连边的平均运行时间;根据初始线路集合中初始线路的功能层次,更新公交连边的平均运行时间;

步骤(6):采用最短路算法确定OD对之间的两类期望路径,即在道路网络中的第一类期望路径SP‑I、在道路‑公交复合网络中的第二类期望路径SP‑II,第一类期望路径代表在未布设公交网络时出行者的期望路径,而第二类期望路径表示出行者使用已有公交系统的期望路径;

步骤(7):若第二类期望路径经过已有初始线路,说明出行者被吸引到已有公交系统中,即发生公交客流聚集现象;当第二类期望路径仅经过一条初始线路时,执行步骤(8),否则执行步骤(9);

步骤(8):判断当前OD对插入第二类期望路径所经过的初始线路,是否满足插入初始线路条件,如果满足,则通过改变已有初始线路行车轨迹服务于当前OD对,从而生成候选线路,执行步骤(11);如果不满足,则执行步骤(10);

步骤(9):根据第一类期望路径生成候选线路,执行步骤(11);

步骤(10):拆分第二类期望路径,生成候选线路,通过候选线路衔接已有初始线路服务于当前OD对;

步骤(11):确定与候选线路共线比例最大的初始线路;判断候选线路与该初始线路是否满足合并条件,如果满足,则合并候选线路与该初始线路,并将合并后生成的候选线路加入初始线路集合,否则将候选线路直接加入初始线路集合;

步骤(12):判断是否遍历公交OD对集合中所有OD对,如果已经遍历则输出初始线路集合,并终止程序,否则执行步骤(3)。

2.如权利要求1所述的初始线路生成方法,其特征是:在所述的步骤(1)中,将城市道路网络作为背景物理网络,并抽象为加权图G=(I,A),其中I是道路网络节点集合,A={a}是道路网络节点之间的连边集合;道路连边a∈A表示城市道路网络的两个相邻节点之间的连边,公交OD对集合表示为W=O×D={w}={(o,d)},公交OD需求集合表示为Q={qw}={qo,d}。

*

3.如权利要求1所述的初始线路生成方法,其特征是:在所述的步骤(2)中,l∈L是初始线路集合的元素,它由道路网络节点向量 公交站点向量 公交连边断面客流量向量功能层次 变量表征。

4.如权利要求1所述的初始线路生成方法,其特征是:在所述的步骤(3)中,根据已生成的初始线路集合L,得到城市多模式公交网络 其中S表示公交线路的公交站点集合,它是道路网络节点集合I的子集,即 一个公交站点被抽象为带有公交出行需求的、发生公交乘客上下车的道路网络节点; 是公交站点之间的连边集合即公交连边集合;公交连边 表示多模式公交网络中一条公交线路上两个相邻公交站点之间的连边;合并城市道路网络G与城市多模式公交网络 得到道路‑公交复合网络

5.如权利要求1所述的初始线路生成方法,其特征是:在所述的步骤(5)中,根据当前OD对所需公交服务的服务水平μw、道路连边的长度lena,计算每条道路连边的平均运行时间*tta;根据每条初始线路l上公交连边的长度Lena、这条初始线路的平均运行速度 计算每条公交连边的平均运行时间TTa。

*

6.如权利要求1所述的初始线路生成方法,其特征是:在所述的步骤(8)中,令l∈L是第*二类期望路径SP‑II经过的初始线路,判断是否可以通过增加初始线路l 的绕行距离为当前OD对的公交出行需求qw提供直达公交服务,即判断初始线路上是否存在可行的当前OD对的最优插入位置;如果当前OD对插入初始线路后生成的候选线路满足约束条件,则得到新生成的候选线路,执行步骤(11),否则执行步骤(10);

约束条件如下:

①功能层次差距约束条件

骨干公交线路可以服务出行需求低于骨干公交客流阈值的OD点,但不能直接衔接出行需求低于主干公交客流阈值的OD点,主干公交线路可以服务出行需求低于主干公交客流阈值的OD点;

②公交线路绕行距离约束条件

*

在初始线路l上寻找当前OD对的最优插入位置,使公交出行需求qw被服务的情况下公交线路绕行距离最小;

③初始线路长度约束条件

调整后的候选线路l作为一条新线路,其线路长度LENl在根据公交线路功能层次确定的线路长度上下限值范围内。

7.如权利要求1所述的初始线路生成方法,其特征是:在所述的步骤(10)中,不改变第* *二类期望路径SP‑II所经过的初始线路l的行车轨迹,而是更新初始线路l的断面客流量、生成服务当前OD对起点端和终点端出行的候选线路,即通过新生成的候选线路与初始线路之间的换乘满足当前OD对之间的公交出行需求。

8.如权利要求1所述的初始线路生成方法,其特征是:在所述的步骤(11)中,定义两条公交线路的共线比例为共同经过的道路网络节点数与短线路的道路网络节点数的比值,计**算候选线路l与任意初始线路的共线比例,令l 是初始线路集合中与候选线路l的共线比例**最大的初始线路;判断候选线路l与l 是否满足合并条件,若满足则将合并后生成的候选线路加入初始线路集合,否则将原有候选线路l直接加入初始线路集合;

合并条件:

①最大共线比例约束条件

设置最大共线比例值STmax,当候选线路与初始线路的共线比例超过该值时,需要对两条线路做合并处理;

②公交线路长度约束条件

**

比较两条公交线路l与l 的线路长度,将短线路上的公交站点合并到长线路上并删除短线路;确定候选线路与初始线路公交站点集合的相对补集,表示长线路未经过、但短线路经过的公交站点集合;按照在短线路中的顺序将相对补集中的公交站点逐一插入长线路;

合并后的候选线路l作为一条新线路必须通过线路长度检验。