基于可达性和可达强度的公交线路网络优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可达性和可达强度的公交线路网络优化方法；其包括以下步骤：获取公交线路网络优化基础数据并将该公交线路网络作为初始公交线路网络，计算初始公交线路网络目标函数值，利用遗传算法计算得到最优公交线路网络。本发明专利技术可以在满足原有的出行需求服务基础上提高线网可达性，实现可达强度与出行强度匹配最大化，使公交运营成本最小化，节约公交资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于公共交通
，尤其设及一种基于可达性和可达强度的公交线路 网络优化方法。
技术介绍
随着城市经济发展，城市小汽车数量日益增多，增加了城市道路交通拥堵情况。针 对该问题，构建W公共交通为导向的城市交通发展道路是解决城市交通拥堵的关键。公共 交通出行不仅能极大减少道路车辆，而且其经济性、环保性都优于小汽车出行。要发展城市 公共交通首先就是对公交线路网络进行相关规划，而线路网络可达性及可达强度与客流需 求匹配程度能就是评价公交线网的关键，因为一方面可达性直接关系到居民出行是否可W 使用公交，另一方面可达强度与客流强度匹配程度决定了公交资源使用的合理性。因此，公 交线网布局规划的相关研究对线网规划具有重要的指导意义，合理的线网布局能够极大的 降低运营调度成本，提高公交资源利用率，同时乘客也能够更加便捷高效的利用公交出行。 现有的对公交线网规划主要停留在W经验为基础的线网规划及优化，且对于现有 的公交线网优化往往是小区域局部优化，该对于规划人员的素质要求极高，不同的规划人 员就会有不同的规划方案，该方法无法保证公交线网理论上的合理性。另外现有一些针对 公交线网的可达性的评价研究，但没有对公交线网可达性优化及可达强度与客流强度匹配 展开深入研究。由于现有的研究对象主要是站点间及单一源点的可达性计算，主要传统的 算法对问题进行求解，但该方法无法达到寻优的目的，且对于大规模的整体线路网络已不 再适用。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是：为了解决现有技术对于大规模的整体线路网络无法适用及 无法达到寻优效果等问题，本专利技术提出了一种基于可达性和可达强度的公交线路网络优化 方法。 本专利技术的技术方案是：一种，包 括W下步骤： A、获取公交线路网络优化基础数据，并将该公交线路网络作为初始公交线路网 络； B、根据步骤A中获取的公交线路网络优化基础数据计算初始公交线路网络目标 函数值；[000引C、根据步骤A中的初始公交线路网络及步骤B中计算得到的初始公交线路网络目 标函数值，利用遗传算法计算得到最优公交线路网络。 进一步地，所述公交线路网络优化基础数据包括优化区域线路站点总数量、站间 距离、线路条数、每条线路站点数量、公交客流出行0D。 进一步地，所述步骤B根据公交线路网络优化基础数据计算初始公交线路网络目 标函数值，具体包括w下分步骤： B1、根据公交线路网络优化基础数据计算初始公交线路网络可达性目标函数值； B2、根据公交线路网络优化基础数据计算初始公交线路网络可达强度与客流强度 匹配程度目标函数值； B3、根据初始公交线路网络可达性目标函数值和可达强度与客流强度匹配程度目 标函数值，计算初始公交线路网络目标函数值。 进一步地，所述初始公交线路网络可达性目标函数，具体为： 其中，Zi为可达性目标函数值，d表示直达，C表示换乘，U表示不可达，Kd为直达 目标函数权重系数，片为直达目标函数值，Kt为换乘可达目标函数权重系数，f。为换乘可达 目标函数值，r为不可达目标函数权重系数，fU为不可达目标函数值。 进一步地，所述初始公交线路网络可达强度与客流强度匹配程度目标函数，具体 为：其中，Z2可达强度与客流强度匹配程度目标函数值，fU为站点i到站点j的可达 性与客流匹配程度，m为站点总数。 进一步地，所述初始公交线路网络目标函数，具体为：maxZ=Wi*Zi_W2*Z2[002引其中，Z为初始公交线路网络目标函数值。 进一步地，所述步骤C中利用遗传算法计算得到最优公交线路网络，具体包括W 下分步骤： C1、将初始公交线路网络作为父代公交线路网络，计算父代公交线路网络目标函 数值； C2、判断父代公交线路网络目标函数值是否满足遗传代数停止条件；若满足，则该 公交线路网络即为最优公交线路网络，结束操作；若不满足，则进行下一步操作； C3、利用交叉和变异方法改变公交线路网络中各线路站点组合，形成新的公交线 路网络，并作为子代公交线路网络； C4、计算子代公交线路网络目标函数值； C5、将父代公交线路网络和子代公交线路网络进行混合，选取优势个体形成新的 公交线路网络，并作为父代公交线路网络，返回步骤C2。 本专利技术的有益效果是：本专利技术依据现有的公交站点布设，利用公交线路网络可达 性及可达强度与客流强度匹配结合遗传算法，实现对公交线路网络优化，通过对公交线路 网络进行调整，可W在满足原有的出行需求服务基础上提高线网可达性，实现可达强度与 出行强度匹配最大化，使公交运营成本最小化，节约公交资源。【附图说明】 图1是本专利技术的流程示意图。 图2是本专利技术中遗传算法流程示意图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用W解释本专利技术，并不 用于限定本专利技术。 如图1所示，为本专利技术的流程示 意图。一种，包括W下步骤： A、获取公交线路网络优化基础数据，并将该公交线路网络作为初始公交线路网 络； B、根据步骤A中获取的公交线路网络优化基础数据计算初始公交线路网络目标 函数值； C、根据步骤A中的初始公交线路网络及步骤B中计算得到的初始公交线路网络目 标函数值，利用遗传算法计算得到最优公交线路网络。 在步骤A中，通过对需要优化区域内公交线路网络进行调查，获取公交线路网络 优化基础数据。该里的公交线路网络优化基础数据包括优化区域线路站点总数量、站间距 离、线路条数、每条线路站点数量、公交客流出行(?(OriginalDestination)。本专利技术的优 化方法是指在需要优化区域内，依据已经形成的规划站点和已知的公交线路条数，通过变 化线路的站点组合，使整个公交线网网络达到最优的过程。[003引例如，需要优化区域内公交线路网络的基础数据为： 规划区域站点数量n,为10， 规划区域各站点之间的距离矩阵dy为 每条线路站点数量n,为3-4,线路条数为6条。 在步骤B中，本专利技术建立公交线路网络可达性及可达强度与客流强度匹配模型， 来计算初始公交线路网络目标函数值，具体包括W下分步骤： B1、根据公交线路网络优化基础数据计算初始公交线路网络可达性目标函数值； B2、根据公交线路网络优化基础数据计算初始公交线路网络可达强度与客流强度 匹配程度目标函数值； B3、根据初始公交线路网络可达性目标函数值和可达强度与客流强度匹配程度目 标函数值，计算初始公交线路网络目标函数值。 在步骤B1中，只存在公交直达或换乘一次到达目的站点的行为才为可达，换乘两 次W上认为不可达，两站点存在直达和换乘可达时，即使换乘可达路径更短，出行者会选择 直达出行方式。 站点直达可达是指出行者不需要通过换乘，可W经由某条公交线路直接从某一起 始公交站点到达目的站点的出行过程。直达可达性目标函数片具体为： 其中，4为站点i到站点j的直达参数取值： 换乘可达是指出行者通过一条线路到达某个中间站再通过一次换乘到达另外一 条线路目的地的出行过程。换乘可达目标函数f。具体为： 其中，C为站点i到站点j的换乘可达参数取值， 不可达是除了直达及换乘可达的其他站点关系的描述。不可达目标函数fu具体 为：[005引其中，乂^.为站点i到站点j的直达参数取值， 由于站点之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可达性和可达强度的公交线路网络优化方法，其特征在于，包括以下步骤：A、获取公交线路网络优化基础数据，并将该公交线路网络作为初始公交线路网络；B、根据步骤A中获取的公交线路网络优化基础数据计算初始公交线路网络目标函数值；C、根据步骤A中的初始公交线路网络及步骤B中计算得到的初始公交线路网络目标函数值，利用遗传算法计算得到最优公交线路网络。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋阳升，罗孝羚，刘媛，姚志洪，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51