【技术实现步骤摘要】
用于公交线网设计的发车频率与线网结构联合优化方法
本专利技术涉及公共交通信息处理
，更具体的说是涉及一种用于公交线网设计的发车频率与线网结构联合优化方法。
技术介绍
随着国内城市化进程的不断推进，城市道路交通流量逐渐饱和，交通问题已经成为政府亟待解决的社会性问题。大量实践表明，公共交通仍是切实解决城市交通问题的主要手段。近年来，在城市发展战略中一直强调公共交通优先，构建服务水平更高、运营效益更好的城市公交系统是城市发展的迫切需求。公交线网承载着城市公共交通客流，是城市公共交通骨架，是公交规划的核心内容，因此合理的线网对提升公交系统效率及服务水平具有重要意义。此外，对公交系统来说，合理的线网能减小车队规模，减轻运力负担，使公共交通发挥更大的作用。城市中的公交线网呈现出线路繁杂、站点密集和客流量大的特点，而目前在实际公交线网设计及优化过程中，仍存在许多问题：优化调整较需求的变化仍有所滞后；线网结构单一；居民的“路径依赖”影响线网结构优化和部分地面公交线路功能定位不清晰等。同时国际上逐步掀起了“公交线网革命”的热潮：...
【技术保护点】
1.一种用于公交线网设计的发车频率与线网结构联合优化方法，其特征在于，包括：/nS1：根据历史数据预测下一优化周期的客流量；/nS2：构建线网优化的数学模型，根据步骤S1中预测客流量计算线网优化的数学模型的目标值；若当前目标值与上一优化周期目标值的差值大于预设阈值，则进行步骤S3；/nS3：采用粒子群算法对各线路发车频率进行优化，并对发车频率优化结果进行检验，若存在线路发车频率未在频率约束范围内或未在线网中的路段客流量达到发车频率最低要求，则进行步骤S4；/nS4：删除线路发车频率低于发车最低频率要求的线路，然后选取不在既有线网内，且预测客流量增加的所有路段，按照增加客流量...
【技术特征摘要】
1.一种用于公交线网设计的发车频率与线网结构联合优化方法，其特征在于，包括：
S1：根据历史数据预测下一优化周期的客流量；
S2：构建线网优化的数学模型，根据步骤S1中预测客流量计算线网优化的数学模型的目标值；若当前目标值与上一优化周期目标值的差值大于预设阈值，则进行步骤S3；
S3：采用粒子群算法对各线路发车频率进行优化，并对发车频率优化结果进行检验，若存在线路发车频率未在频率约束范围内或未在线网中的路段客流量达到发车频率最低要求，则进行步骤S4；
S4：删除线路发车频率低于发车最低频率要求的线路，然后选取不在既有线网内，且预测客流量增加的所有路段，按照增加客流量百分比的顺序和预设的标准依次进行延长线路或新增线路的操作，得到应用于下一优化周期的公交线网。
2.根据权利要求1所述的一种用于公交线网设计的发车频率与线网结构联合优化方法，其特征在于，在步骤S1中，根据历史数据采用加权平均法预测下一优化周期的客流量，其中，历史数据包括：公交IC卡数据、互联网规划和/或导航数据。
3.根据权利要求2所述的一种用于公交线网设计的发车频率与线网结构联合优化方法，其特征在于，在步骤S2中，若差值未超过预设阈值，则保持线网不变，优化过程终止。
4.根据权利要求1所述的一种用于公交线网设计的发车频率与线网结构联合优化方法，其特征在于，在步骤S2中，所述线网优化模型基于如下假设：(1)先到站点的乘客先上车；(2)优化时段内，线路的发车频率不发生变化；(3)只考虑单向客流；(4)各线路公交车车型相同；(5)公交车行驶速度固定；(6)每个站点均可成为公交线路的首末站点；
所述线网优化模型的优化目标为：最小化公交企业运营成本、乘客出行时间成本与未满足需求惩罚成本之和：
minPU_COST+TRAC_COST+PA_COST
其中，PU_COST为公交企业运营成本，TRAC_COST为未满足需求惩罚成本，PA_COST为乘客出行时间成本；
公交企业运营成本PU_COST为线路长度Li与线路发车频率fi、优化时段H和公交行驶距离单位成本Ckm之积，其中R表示线路集；
乘客出行时间成本PA_COST为线路中每段路段客流量qjk与平均出行时间tjk之积的和，再乘上乘客出行时间单位成本Cpa,tjk用路段长度除以速度得到：
未满足需求惩罚成本为路段客流量qjk与在优化时段内公交运载所有乘客量CvfiH的差值的绝对值与需求单位成本Ctr之积：
其中，xi代表线路i入选线网或不入选，需要确定备选线路集中的线路是否入选线网，建立0-1规划模型；
模型所满足的约束条件为：
(1)线路长度约束
Lmin≤Li≤Lmax；
其中，Lmax为线路...
【专利技术属性】
技术研发人员：马晓磊，钟厚岳，于滨，李欣，
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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