一种基于D-S证据理论的城市轨道交通系统型式决策方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于D‑S证据理论的城市轨道交通系统型式决策方法，充分利用不确定性信息，通过改进的基本概率赋值转移预处理后再组合的冲突证据组合方法，结合国内轨道交通系统城市指标确定的各种系统型式的概率赋值作为证据，再将这些证据按照一定的组合规则进行组合，能够对城市轨道交通系统型式选择进行辅助决策，提高决策的可靠性。本发明专利技术具有较好的先进性、实用性和通用性，利用本发明专利技术从不同评价指标对目标城市城市轨道交通进行分析和评价，结合样本城市数据与目标城市类比，得出各条证据的概率赋值代入模型。判定目标城市选择城市轨道交通的具体系统型式，确定了建设某一系统型式城市轨道交通的具体时间，为城市轨道交通发展规划提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于D-S证据理论的城市轨道交通系统型式决策方法
本专利技术属于城市轨道交通线网规划领域，特别涉及一种基于D-S证据理论的城市轨道交通系统型式决策方法。
技术介绍
城市轨道交通是城市重要的基础设施之一，城市轨道交通的线网规划方案对建设成本和运营效益有着极大的影响。系统型式选择是线网规划的重要内容，对城市轨道交通系统的工程投资、运营效率、功能实现等起着决定性作用。针对不同的服务对象、功能区域和城市结构，需要不同的城市轨道交通服务和系统型式，且各层次间需要良好的衔接配合，才能发挥城市轨道交通网络的整体效益。城市轨道交通建设的投资巨大，并且一旦建成很难改变系统的型式，所以城市轨道交通系统型式选择决策至关重要。目前的决策方法多为选取城市的自然状况、经济状况和交通状况等作为评价指标，建立评价指标体系进行评价。但在评价过程中各指标的权重很难客观、准确地界定。证据理论是一种不精确推理理论，属于人工智能范畴，最早应用于专家系统中，具有处理不确定信息的能力。作为一种不确定推理方法，证据理论需要综合考虑来自多源的不确定信息，以完成问题的求解。证据理论的组合规则在这方面的求解发挥了重要作用，但将证据理论应用于城市轨道交通系统型式选择决策的领域还是一片空白。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于D-S证据理论的城市轨道交通系统型式决策方法，以解决上述问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：与现有技术相比，本专利技术有以下技术效果：本专利技术通过建立城市轨道交通系统型式决策论域、若干样本城市交通基础数据和交通线路分部统计表，将目标城市和样本城市类比得概率赋值，计算冲突额度，并基于D-S证据理论得到概率赋值，根据概率赋值大小确定交通的优选形式，充分利用不确定性信息，通过改进的基本概率赋值转移预处理后再组合的冲突证据组合方法，结合国内轨道交通系统城市指标确定的各种系统型式的概率赋值作为证据，再将这些证据按照一定的组合规则进行组合，能够对城市轨道交通系统型式选择进行辅助决策，提高决策的可靠性。本专利技术具有较好的先进性、实用性和通用性，利用本专利技术从不同评价指标对目标城市城市轨道交通进行分析和评价，结合既有年度样本城市数据与；目标城市类比，得出各条证据的概率赋值代入模型。这样既可以判定目标城市选择城市轨道交通的具体系统型式，也确定了建设某一系统型式城市轨道交通的具体时间，为城市轨道交通发展规划提供依据。附图说明图1为基于D-S证据理论的城市轨道交通系统型式选择决策模型流程图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术进一步说明：请参阅图1，一种基于D-S证据理论的城市轨道交通系统型式决策方法，包括以下步骤：步骤一：建立城市轨道交通系统型式决策论域U，论域U＝{A1，A2，A3，A4，A5，A6}，其中的元素A1为地铁、A2为轻轨、A3为市域快线、A4为市郊铁路、A5为有轨电车、A6为专用车；建立概率指派函数，将与城市轨道交通系统建设决策有关的7个指标分别定义为m1市辖区人口、m2地区生产总值、m3地方财政预算内收入、m4地方财政预算内支出、m5市辖区土地面积、m6市辖区建成区面积和m7公共汽电车客运量；mi(Aj)为Aj的第i个指标概率赋值，选取Aj这种系统型式的支持概率。步骤二：建立若干样本城市交通基础数据，包括市辖区人口、地区生产总值、地方财政预算内收入、地方财政预算内支出、市辖区土地面积、市辖区建成区面积和公共汽电车客运量；建立交通线路分部统计表，包括地铁、轻轨、市域快线、市郊铁路、有轨电车和专用车；为准备选择城市轨道交通系统的目标城市提供型式选择参考。步骤三：将样本城市轨道交通城市7项指标汇总并分区段，并根据步骤二的样本城市交通基础数据、交通线路分部统计表和目标城市各指标对未来10年进行预测及规划，把目标城市的指标与样本城市类比后可得各指标的概率赋值。步骤四：计算各指标间冲突额度，其中冲突额度：并根据冲突额度大小确定融合顺序：其中i＝1…7；步骤五：设置门限值T＝0.6，对冲突较大的焦元进行预处理，即：其中为针对证据mi和mj的冲突焦元Am和Bn的权值：步骤六：将步骤四和步骤五的结果带入公式：Kc＝(1-mi(Am)mj(Bn))2mi(Am)mj(Bn))得到预处理后的指标概率赋值及冲突额度；并基于D-S证据理论组合规则及步骤4中的融合顺序，得到其组合后概率赋值：组合后的概率赋值做归一化处理，汇总如下：根据融合后各轨道交通型式的概率赋值的大小，选择概率支持率高的作为目标城市最优的轨道交通型式。建立若干样本城市交通基础数据为以市辖区人口、地区生产总值、地方财政预算内收入、地方财政预算内支出、市辖区土地面积、市辖区建成区面积和公共汽电车客运量为横坐标，以若干城市为纵坐标建立的数据库。建立交通线路分部统计表为以地铁、轻轨、市域快线、市郊铁路、有轨电车和专用车为纵坐标，以运行速度、高峰运量和适用区域为横坐标建立统计表。步骤三把目标城市的指标与样本城市类比后得各指标的概率赋值，为选取目标城市，并统计目标城市的人口，在交通线路分部统计表和样本城市交通基础数据中查询与目标城市人口数相匹配的样本城市，然后查询出该样本城市的轨道交通线路的数据，分别算出每种交通线路占所有线路的占比，得出概率赋值。步骤三把目标城市的指标与样本城市类比后得各指标的概率赋值，例如目标城市市辖区人口约200～500万，由表2和表3可得，样本城市市辖区人口介于200～500万之间的城市共有城市轨道交通线路41条，其中：地铁线路26条、轻轨10条、市域快线0条、市郊铁路1条、有轨电车3条、特殊专用1条，分别占所有线路的比例为：63％、24％、0％、3％、7％和3％。所以m1(Ai)的概率赋值分别为：0.63、0.24、0、0.03、0.07和0.03。表1为城市轨道交通系统类型特征对比表。表1城市轨道交通系统型式特征对比表2为样本城市2009年建有城市轨道交通系统的基础数据统计。表22009年27个建有城轨交通的城市基础数据表3为2010年样本城市轨道交通线路分布统计。表32010年27个城市的轨道交通线路分布单位：条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于D‑S证据理论的城市轨道交通系统型式决策方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：建立城市轨道交通系统型式决策论域U，论域U＝{A1，A2，A3，A4，A5，A6}，其中的元素A1为地铁、A2为轻轨、A3为市域快线、A4为市郊铁路、A5为有轨电车、A6为专用车；建立概率指派函数，将与城市轨道交通系统建设决策有关的7个指标分别定义为m1市辖区人口、m2地区生产总值、m3地方财政预算内收入、m4地方财政预算内支出、m5市辖区土地面积、m6市辖区建成区面积和m7公共汽电车客运量；mi(Aj)为Aj的第i个指标概率赋值，选取Aj这种系统型式的支持概率；步骤二：建立若干样本城市交通基础数据，包括市辖区人口、地区生产总值、地方财政预算内收入、地方财政预算内支出、市辖区土地面积、市辖区建成区面积和公共汽电车客运量；建立交通线路分部统计表，包括地铁、轻轨、市域快线、市郊铁路、有轨电车和专用车；为准备选择城市轨道交通系统的目标城市提供型式选择参考；步骤三：将样本城市轨道交通城市7项指标汇总并分区段，并根据步骤二的样本城市交通基础数据、交通线路分部统计表和目标城市各指标对未来10年进行预测及规划，把目标城市的指标与样本城市类比后可得各指标的概率赋值；步骤四：计算各指标间冲突额度，其中冲突额度：...

【技术特征摘要】
1.一种基于D-S证据理论的城市轨道交通系统型式决策方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：建立城市轨道交通系统型式决策论域U，论域U＝{A1，A2，A3，A4，A5，A6}，其中的元素A1为地铁、A2为轻轨、A3为市域快线、A4为市郊铁路、A5为有轨电车、A6为专用车；建立概率指派函数，将与城市轨道交通系统建设决策有关的7个指标分别定义为m1市辖区人口、m2地区生产总值、m3地方财政预算内收入、m4地方财政预算内支出、m5市辖区土地面积、m6市辖区建成区面积和m7公共汽电车客运量；mi(Aj)为Aj的第i个指标概率赋值，选取Aj这种系统型式的支持概率；步骤二：建立若干样本城市交通基础数据，包括市辖区人口、地区生产总值、地方财政预算内收入、地方财政预算内支出、市辖区土地面积、市辖区建成区面积和公共汽电车客运量；建立交通线路分部统计表，包括地铁、轻轨、市域快线、市郊铁路、有轨电车和专用车；为准备选择城市轨道交通系统的目标城市提供型式选择参考；步骤三：将样本城市轨道交通城市7项指标汇总并分区段，并根据步骤二的样本城市交通基础数据、交通线路分部统计表和目标城市各指标对未来10年进行预测及规划，把目标城市的指标与样本城市类比后可得各指标的概率赋值；步骤四：计算各指标间冲突额度，其中冲突额度：并根据冲突额度大小确定融合顺序：其中i＝1…7；步骤五：设置门限值T＝0.6，对冲突较大的焦元进行预处理，即：其中为针对证据mi和mj的冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹阳，赵淑芝，刘华胜，刘明，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22