一种基于大数据的公交线路设计方法、装置，及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于大数据的公交线路设计方法、装置，及终端设备，该方法包括：步骤1，采集区域内现有的公交站点、获取两两站点之间通过公交车、步行、以及驾车行驶所需要的时间、里程、成本等基础数据；步骤2，得到两两站点之间的距离矩阵D、耗时矩阵T，平均每日出行需求人数矩阵O，选取一条预设计公交线路，定义阻抗函数，计算乘客选择每种方式的选择概率，步骤3，设计蚁群算法模型，取得最优解，其相对应的最优路径即得到所要设计的公交线路。实现了计算机自动寻找合适的公交线路，大大节约了公交线路设计的时间和工作量，为公交公司降本增效的同时，提高了公众出行满意度。提高了公众出行满意度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的公交线路设计方法、装置，及终端设备


[0001]本专利技术涉及智能交通大数据研究领域，具体涉及一种基于大数据的公交线路设计方法、装置，及终端设备。

技术介绍

[0002]随着我国城市扩张人口增多，公共交通所承担的居民日常出行需要越来越重要。然而受到线路规划方法、道路条件限制、规划方法智能化不足等影响，使得公交线路往往存在很多问题：难以契合大多数人出行需求、线路绕行耽误乘客时间、运营成本高等等。随着公交数据积累、客流采集技术的发展，公交公司以及研究机构都开始尝试通过计算机智能化规划公交线路，开展尝试线网优化的工作。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：我国目前的公交线路设计主要依赖于人工规划，然而人工规划存在明显的缺陷：依赖设计人员的经验能力，设计结果没有明确的指标标准、公交小区站点数量多工作量大、线路的设计难以满足实际多方面需求、公交线路站距不合理。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本公开实施例提供了一种基于大数据的公交线路设计方法、装置，及终端设备，通过基于目标函数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的公交线路设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，获取基础数据采集区域内现有的公交站点并依次标以序号，站点总数记为SN，获取两两站点之间通过公交车、步行、以及驾车行驶所需要的时间、里程、成本等基础数据；步骤2，对基础数据进行处理根据基础数据得到两两站点之间的距离矩阵D、采用不同交通方式的两两站点之间的耗时矩阵T，获取两两站点之间的公交出行需求人数，形成两两站点之间的平均每日出行需求人数矩阵O，矩阵D、T、O的第m行、第n列元素分别代表第m站点至第n站点的距离、耗时、出行需求人数；选取一条预设计公交线路W(i1，i2，i3，
……
i
n
)：即随机选取区域内数个站点形成的有序站点序列，形成一条有序路径，其中i1，i2，i3，
……
i
n
为预设计公交线路的一个排列，根据出行需求人数矩阵O可以得到线路中两两站点之间的出行需求客流人数：公交线路中站点i与站点j之间的出行需求客流人数记为O(i,j)，定义阻抗函数v(i,j,vehicle)：v(i,j,vehicle)＝选择vehicle交通方式出行费用+对应时间成本v(i,j,vehicle)表示采用选择vehicle这种交通方式时，从站点i前往站点j的出行阻抗；根据阻抗函数计算乘客选择每种方式的选择概率：k为所有可选的交通方式，即得到预设计公交线路出行的概率Prob(i,j,预设计公交线路)；预测预设计公交线路的总客流total_od：根据O(i,j)点乘概率Prob(i,j,预设计公交线路)得到预设计公交线路实际建设后站点i与站点j之间预测出行人数，进而对两两站点之间的预测出行人数求和得到总客流total_od；步骤3，设计蚁群算法模型定义线路的目标函数f(W)为：f(W)＝票价P*总客流total_od-单位时间成本*总出行时间total_time所述总出行时间total_time是根据两两站点之间的预测出行人数和耗时矩阵T中两两站点之间的耗时，得到通过设计公交线路出行的客流的总出行时间total_time；设计蚁群算法模型：max{f(W)}，W是一种公交线路设计方案对蚁群算法模型进行初始化，依次进行迭代，直到达到总迭代次数N，选取这N次迭代的最大目标函数值max(f)n＝1,2,
…
N，其相对应的最优路径即得到所要设计的公交线路。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的公交线路设计方法，其特征在于，步骤3对蚁群算法模型进行初始化，首先是对蚁群算法模型的参数进行初始化，具体为：设置参数：信息量矩阵、启发函数矩阵，蚂蚁总数K，每只蚂蚁会寻找一条路径，途经若干个站点，每只蚂蚁的路径即代表了一个公交线路方案、算法总迭代次数N、信息启发因子α、期望启发因子β、信息素挥发速度ρ、遗传算法层迭代次数AN，遗传算法层变异概率AP；初始化待求解的最优路径L为空，最优目标函数为MAX＝0；对信息量矩阵进行初始化，对信息量矩阵的每个元素初始化为1，即各条路径上的初始化信息量为1，信息量矩阵的第m行、第n列的元素代表第
m站点至第n站点的路径上的信息量；其中启发函数矩阵的第m行、第n列元素等于第m站点至第n站点的距离的倒数；初始化后，在后续迭代过程中依次对信息量矩阵进行迭代更新并计算状态转移矩阵S。3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的公交线路设计方法，其特征在于，对蚁群算法模型的参数进行初始化后，进行蚁群算法层的迭代，通过改进的路径初始化方法对蚁群算法模型进行初始化，具体为：(1)根据区域内站点总数SN，将K只蚂蚁随机等分为3个部分，第一部分每只蚂蚁依次生成0～SN/3之间的随机数作为路径站点总数；第二部分每只蚂蚁依次生成SN/3～SN*2/3之间的随机数作为路径站点总数；第三部分每只蚂蚁依次生成SN*2/3～SN之间的随机数作为路径站点总数；(2)将区域划分为三块子区域，对于步骤(1)每一部分蚂蚁再等分为三个子部分，代表了三块子区域，每个子部分的蚂蚁的初始站点分别从对应子区域生成。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于大数据的公交线路设计方法，其特征在于，对蚁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贵龙，周金明，
申请(专利权)人：南京行者易智能交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：