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一种基于站点停靠能力的公交线网布设方法技术

技术编号:13424776 阅读:63 留言:0更新日期:2016-07-29 11:06
本发明专利技术主要提供了一种基于站点停靠能力的公交线网布设方法,主要包括构建公交线网优化模型以及其求解算法,公交线网优化模型以直达客流密度最大和出行时间最少、公交企业运营成本最少为目标,考虑公交网络的拓扑结构、非直线系数等现实约束因素,其求解算法是一种协作蚁群算法,定义解的构建规则、信息素、启发式信息和选择策略等。本发明专利技术针对居民出行时空分布的不均衡性,结合实际道路拓扑结构,在满足线路长度、非直线系数、覆盖率等因素基础上,需要通过对公交线网进行必要的优化调整以满足出行需求,即方便了居民出行,又节省公交运营成本。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及交通出行领域,尤其涉及基于站点停靠能力的公交线网布设方法
技术介绍
:公交线网是城市客运系统的主要载体,针对居民出行时空分布的不均衡性,若其布局结构不合理,将直接影响到居民出行的便捷性以及公交整体效率。因此,在满足线路长度、非直线系数、覆盖率等因素基础上,需要通过对公交线网进行必要的优化调整以满足出行需求。该研究具有一定理论价值和实际意义。目前,公交线网优化(BusNetworksOptimizationProblem,BNOP)是公交优化的热点问题,吸引了国内外学者的广泛关注。现有研究多数从运筹优化理论视角出发,兼顾客流的直达性、换乘客流的方便性、出行距离和时间、公交运营成本等目标,考虑地铁、长途客运对其的影响,建立一个或几个目标的单和多层次公交网络优化模型,并运用遗传算法、蚁群算法、最优化理论以及图论对该问题进行求解。由于居民出行结构的和网络拓扑之间复杂性,这些方法在公交规划中实用性有时受到限制,少数学者利用决策理论进行定性定量评估线网的好坏,如:王炜等提出了逐条布线、优化成网的规划方法,简化了求解过程使其更具实用性。此外,公交线网与客流出行选择、公交运营优化之间相互影响,部分学者借鉴双层规划理论探讨之间最佳内在联系。由上可知,现有研究未涉及站点的泊位数对线网布局的影响,假设站点的服务水平是无限大,没有分析公交车排队进出站点致使整个公交网络效率下降。<br>
技术实现思路
:为了解决上述问题,本专利技术提供了一种能够考虑站点的能力对公交线网布设的影响,以直达客流密度最大和出行时间最少、公交企业运营成本最少为目标,方便居民出行,同时提高了公交运营效率的基于站点停靠能力的公交线网布设方法。技术方案:一种基于站点停靠能力的公交线网布设方法,主要包括构建公交线网选址优化模型以及求解公交线网优化模型的协作蚁群算法,其中所述构建公交线网选址优化模型包括输入、输出、目标和约束条件;以直达客流密度最大和出行时间最少、公交企业运营成本最少为目标,考虑公交网络的拓扑结构、非直线系数等现实约束因素,协作蚁群算法包括解的构建规则、信息素、启发式信息和选择策略。作为优选,构建公交线网优化模型建立主要为以下步骤:A、确定模型的输入数据准备及其符号变量,包括:n为站点的总数,对任意站点i,yi表示它的泊位数,ΔTi和Qi表示车辆在该站点的等车时间和排队长度;m为线路的条数,对任意线路k,Lk和dk分别表示线路的长度和起讫点间直线距离;δi,j、di,j和vi,j分别表示站点i和站点j之间是否有线路途经以及它们的距离和车辆行驶速度,其中:odi,j表示站点i和站点j之间的居民出行量,它们选择线路k出行的比例为其中:表示线路k从站点i至站点j的运行时间,通过计算获取;表示线路k在站点i的断面流量,它的平均断面流量为c1和c2是车公里成本和线路单位建设成本,γ是公交车的载客能力;A是一个常数;B、输出数据及其决策变量,表示线路k从站点i至站点j;C、确定模型的多目标函数,以直达客流密度最大和出行时间最少、公交企业运营成本最少为目标,即: maxf 1 = Σ i = 1 n Σ j = 1 n od i , j · δ i , j Σ k = 1 m Σ i = 1 n Σ j = 1 n x i , j k · d i , j + A Σ k = 1 m Σ i = 1 n Σ j = 1 n x i , j k · T i , j k 本文档来自技高网
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【技术保护点】
基于站点停靠能力的公交线网布设方法,其特征在于:主要包括构建公交线网选址优化模型以及求解公交线网优化模型的协作蚁群算法,其中所述构建公交线网选址优化模型包括输入、输出、目标和约束条件;协作蚁群算法包括解的构建规则、信息素、启发式信息和选择策略。

【技术特征摘要】
1.基于站点停靠能力的公交线网布设方法,其特征在于:主要包括
构建公交线网选址优化模型以及求解公交线网优化模型的协作蚁群
算法,其中所述构建公交线网选址优化模型包括输入、输出、目标和
约束条件;协作蚁群算法包括解的构建规则、信息素、启发式信息和
选择策略。
2.根据权利要求1所述的基于站点停靠能力的公交线网布设方法,
其特征在于:构建公交线网优化模型建立主要为以下步骤:
A、确定模型的输入数据准备及其符号变量,包括:n为站点的
总数,对任意站点i,yi表示它的泊位数,ΔTi和Qi表示车辆在该站点
的等车时间和排队长度;m为线路的条数,对任意线路k,Lk和dk分
别表示线路的长度和起讫点间直线距离;δi,j、di,j和vi,j分别表示站点
i和站点j之间是否有线路途经以及它们的距离和车辆行驶速度,其
中:odi,j表示站点i和站点j之间的居民出行量,它
们选择线路k出行的比例为其中:表示线
路k从站点i至站点j的运行时间,通过计算获取;
表示线路k在站点i的断面流量,它的平均断面
流量为c1和c2是车公里成本和线路单位建设成
本,γ是公交车的载客能力;A是一个常数;
B、输出数据及其决策变量,表示线路k从站点i至站点j;
C、确定模型的多目标函数,以直达客流密度最大和出行时间最
少、公交企业运营成本最少为目标,即:
max f 1 = Σ i = 1 n Σ j = 1 n od i , j · δ i , j Σ k = 1 m Σ i = 1 n Σ j = 1 n x i , j k · d i ...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏明孙博陈海龙高锐锋刘宪瑞靳懿
申请(专利权)人:南通大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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