一种综合交通网络枢纽节点选择方法技术

技术编号:20426811 阅读:35 留言:0更新日期:2019-02-23 09:04
本发明专利技术提出一种综合交通网络枢纽节点选择方法,用于识别高铁和航空交通中起关键作用的枢纽节点。本方法在计算机中设置数据处理模块和优化求解模块,优化求解模块包括需求分配模块和方案评价模块;数据处理模块获取各城市夜晚灯光数据、高铁站点、机场数据等等,搭建空铁耦合网络;优化求解模块在预设的枢纽节点个数下,对空铁耦合网络求取最优的枢纽节点选择方案;需求分配模块对所有城市对进行运输需求分配,将运输需求分配到城市对的最短路径上;方案评价模块对所有枢纽节点选择方案计算总运输成本和总换乘次数,选出最优方案。本发明专利技术网络建模方式更加符合实际,符合实际中大城市之间运输需求,能同时兼顾运输成本的降低和运输效率的保持。

【技术实现步骤摘要】
一种综合交通网络枢纽节点选择方法
本专利技术涉及交通规划和复杂网络领域,尤其涉及一种对综合交通网络运营,本专利技术中主要涉及高铁和航空交通,起关键作用的枢纽节点的识别方法。
技术介绍
随着中国航空运输和高铁运输业的飞速发展,机场数目,高铁站点日益增多,运输量也不断增大,缩短了各个城市之间的距离,有效降低了生成运输成本,乘坐飞机和高铁出行成了愈加重要的交通方式。随着交通产业的蓬勃发展,人们出行往往采用多种交通方式搭配。如何在各种交通方式的综合利用的现状下,做到更好地降低整体的运输成本的同时,保障运输效率和便捷性已经成了一个亟待解决的问题。复杂网络分析方法是一种对复杂系统的抽象和描述方式,是研究复杂系统的一种有效角度和方法。借用复杂网络理论,我们将中国真实航空运输和高铁运输建模成空铁耦合网络。空铁耦合网络中存在某些极为重要的交通枢纽站点,通过在这些站点进行转运,可以在有效降低整体运输成本的同时保障整体交通网络的运输便捷性。识别出这些枢纽节点,可以为国家交通运输管理部门降低运输成本,提高运输效率提供支撑方法。现有方法中,大多直接通过局部信息来识别枢纽节点,例如通过某个站点的运输量大小,但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合交通网络枢纽节点选择方法,其特征在于,在计算机中设置有数据处理模块和优化求解模块,优化求解模块还包括需求分配模块和方案评价模块;所述方法包括:首先,通过数据处理模块获取各城市夜晚灯光数据、各城市的高铁站点、所有机场数据、以及机场航班和高铁车次数据,搭建空铁耦合网络;所搭建的空铁耦合网络中将每个高铁站点及每个机场站点都作为一个节点,站点之间有车次或者航班视为有一条有向连边,同一城市的站点之间互相均有有向连边;其次,在预设的枢纽节点个数下,通过优化求解模块对空铁耦合网络求取最优的枢纽节点选择方案;利用需求分配模块对所有城市对进行运输需求分配,将运输需求分配到城市对的最短路径上;利用方案...

【技术特征摘要】
1.一种综合交通网络枢纽节点选择方法,其特征在于,在计算机中设置有数据处理模块和优化求解模块,优化求解模块还包括需求分配模块和方案评价模块;所述方法包括:首先,通过数据处理模块获取各城市夜晚灯光数据、各城市的高铁站点、所有机场数据、以及机场航班和高铁车次数据,搭建空铁耦合网络;所搭建的空铁耦合网络中将每个高铁站点及每个机场站点都作为一个节点,站点之间有车次或者航班视为有一条有向连边,同一城市的站点之间互相均有有向连边;其次,在预设的枢纽节点个数下,通过优化求解模块对空铁耦合网络求取最优的枢纽节点选择方案;利用需求分配模块对所有城市对进行运输需求分配,将运输需求分配到城市对的最短路径上;利用方案评价模块对所有枢纽节点选择方案计算总运输成本和总换乘次数,选出最优方案。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的需求分配模块根据下面方法来计算城市对的运输需求:城市p和城市q之间的运输需求Dp,q用下式计算:其中,lp和lq分别是城市p和城市q的夜晚灯光数据,dp,q是城市p和城市q之间的欧式距离。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的需求分配模块对两个不同城市进行运输需求分配的方法是:对于城市p到城市q之间的运输需求分配,考虑所有城市p的站点到城市q站点之间的最短路径;两个站点的一条边ya的权重ua为:ua(ya)=αapa+βta其中,pa表示边ya的票价,αa为边ya的打折因子,ta表示边ya的时间,β为ta的权重参数;当ya连接的两个站点均为枢纽节点时,设置αa为一个小于1的常数,否则设置αa为1;任意路径的权重通过将该路径上所有边的权重相加得到,路径权重最小的路径为最短路径,城市p,q之间的需求全部通过最短路径rp,q运输。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的打折因子αa根据下式来确定:5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的方案评价模块根据不同枢纽节点选择方案,分配运输需求到整个空铁耦合网络中,计算整体运输成本和换乘次数,包括两个优化目标:优化目标1:...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜文博张林李泽昊曹先彬王天宇
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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