基于多用户配流模型的空港集疏运交通量确定方法技术

本发明专利技术属于交通运输规划与设计技术领域。为机场交通枢纽与机场规划、设计中吞吐量确定提供基础研究支持和具体方法，为达到上述目的，本发明专利技术采取的技术方案是，基于多用户配流模型的空港集疏运交通量确定方法，包括如下步骤：依据不同效用值原则确定不同运输方式的运输量，不同交通方式分配的交通量，其中确定不同运输方式的运输量具体为：1.1集疏运网络系统，1.2出行者的分类及其路径选择的原则，1.3配流模型，1.4运输量与交通量的转化。本发明专利技术主要应用于交通运输规划与设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于交通运输规划与设计
，具体涉及到多用户划分、不同交通出行方式效用值确定、交通分配的运输量与交通量间转化以及交通分配的方法。
技术介绍
由空港吞吐量确定进出空港(集疏运)交通量是根据机场的设计通行能力，按照不同的出行方式的特点确定各自分配的交通量，从而为各种运输方式容量规划及设计提供相关依据。在具体工程应用中，现有空港集疏运客运交通量的确定主要是通过调查确定包括轨道交通、机场汽车公交、大巴、私人小汽车、出租车等交通出行方式的选择人数及所占比例，再针对规划特征年予以适当的修正，这种方法简单易操作但缺乏科学性，特别是社会经济发展较快的情况下。国内外部分学者对此进行了研究，Milan Janic在《Airporttransport system analysis and modeling》中建立了基于logit的航空运输系统不同出行方式的分配模型；Martins.C.L 在《Search strategies for the feeder bus networkdesign problem))中采用搜寻策略的方法对空港路侧交通中公共交通分配的运输量进行了确定；薛原等在《希斯罗机场公共交通集疏运网络研究》中，以希思罗机场为例，结合具体数据研究了确定该机场公共交通的集疏运量的方法；戴军等在《基于大型空港的综合交通网络规划》中，把交通方式选择和交通分配置于四阶段法中，其中采用1git模型来确定各交通方式的分担比例，再把各路径上的运输量转化成交通量。从目前国内外相关文献阅读可知，大部分学者主要采用建立1git模型和非集聚模型的方法，将各个出行者需要考虑的因素如时间、费用、个人特征、是否携带行李、换乘方便度等统一进行归一化处理，然后进行线性加权，采用效用值最大化的原则，确定各个运输方式分担的客运量比例，最后将各个道路弧、路径分担的运输量转化为交通量。这种方式存在两方面的问题:(I)是将出行者同类化，假定每一个出行者相互独立且服从Gumbel分布，每类出行者用统一 Θ值来表示，事实上，不同出行者对于路网的了解程度是不同的，假设不符合实际情况不符合实际情况。出行者因为自身工作、收入、社会地位、价值观等的差异，对于出行考虑的因素比如费用、时间、舒适度等有不同的考虑权重，进而在出行方式的选择上会用不同的准则。(2)是将交通分担与分配分为两个阶段来处理，这种假设基于出行者按照两阶段的顺序先后进行决择的前提，不符合出行者在交通出行方式及其路径选择上的实际情况。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，为机场交通枢纽与机场规划、设计中吞吐量确定提供基础研究支持和具体方法，为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是，，包括如下步骤:依据不同效用值原则确定不同运输方式的运输量，不同交通方式分配的交通量，其中确定不同运输方式的运输量具体为:1.1集疏运网络系统I)节点的选择把具有一定交通关联度和交通相似度的不同地理区域抽象为一个节点。2)弧与路径的确定采用多用户多出行方式的配流模型，针对各种不同的出行方式的特点以及路网状况，整合表征代表不同出行方式和对应路网状况的成本函数，该成本函数表示对应的弧成本，弧主要分为包括机场巴士、机场专线的公共交通、轨道交通、出租车、小汽车四种类型。1.2出行者的分类及其路径选择的原则出行者按照效用值最大化原则选择出行方式及其具体路径，效用值即具体选择原则为步行时间或距离、在乘时间、等车含换乘时间、交通费用、行李数量、路径舒适程度、出行目的及其报销程度、路径可靠性、家庭收入程度、安全程度等的综合结果；具体划分为一下几个类别:I)高级公务与高级商务:选择小汽车、或公务、商务客车；2) 一般公务 与一般商务:选择小汽车或出租车；3)旅游:以选择旅游大巴为主；4)机场含海关等其它部门与航空公司通勤人员选择通勤车等公共交通，或自驾小汽车；5)上学、探亲访友6)接送人员1.3配流模型客运量出行方式的选择与分配采用多用户多路径用户最优配流模型: ^ m n hΣΤ—I 1C--1 FftKI/ yy 丨 dx k= I =1 J=i ^9 m nS丄 2ΣΣ ^kij = ^ k~t 1-1 j-1hkiJ 彡 0ckiJ (χ)表示第k对OD点间第i类出行者第j类出行方式的成本函数，g为OD点对数，m为出行者种类，η为出行方式种类，Q为总的交通量，hkiJ为第k对OD点间第i类出行者第j类出行方式的流量；某一 OD对之间一类用户的总成本，包括四部分:Cki — Ckil+Cki2+Cki3+Cki4①小汽车出行成本: Γ^ι /￡\Ckit = JXl1 χ φ ^xyxv χ τ + ft * 2i 拿 εj dx②出租车出行成本:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多用户配流模型的空港集疏运交通量确定方法，其特征是，包括如下步骤：依据不同效用值原则确定不同运输方式的运输量，不同交通方式分配的交通量，其中确定不同运输方式的运输量具体为：基于多用户配流模型的空港集疏运交通量确定方法，包括如下步骤：1.1集疏运网络系统1）节点的选择把具有一定交通关联度和交通相似度的不同地理区域抽象为一个节点。2）弧与路径的确定采用多用户多出行方式的配流模型，针对各种不同的出行方式的特点以及路网状况，整合表征代表不同出行方式和对应路网状况的成本函数，该成本函数表示对应的弧成本，弧主要分为包括机场巴士、机场专线的公共交通、轨道交通、出租车、小汽车四种类型。1.2出行者的分类及其路径选择的原则出行者按照效用值最大化原则选择出行方式及其具体路径，效用值即具体选择原则为步行时间或距离、在乘时间、等车含换乘时间、交通费用、行李数量、路径舒适程度、出行目的及其报销程度、路径可靠性、家庭收入程度、安全程度等的综合结果；具体划分为一下几个类别：1）高级公务与高级商务：选择小汽车、或公务、商务客车；2）一般公务与一般商务：选择小汽车或出租车；3）旅游：以选择旅游大巴为主；4）机场含海关等其它部门与航空公司通勤人员选择通勤车等公共交通，或自驾小汽车；5）上学、探亲访友6）接送人员1.3配流模型客运量出行方式的选择与分配采用多用户多路径用户最优配流模型：minC=Σk=1gΣi=1mΣj=1n∫0hkijckij(x)dxs.tΣk=1gΣi=1mΣj=1nhkij=Qhkij≥0ckij（x）表示第k对OD点间第i类出行者第j类出行方式的成本函数，g为OD点对数，m为出行者种类，n为出行方式种类，Q为总的交通量，hkij为第k对OD点间第i类出行者第j类出行方式的流量；某一OD对之间一类用户的总成本，包括四部分：Cki＝Cki1+Cki2+Cki3+Cki4①小汽车出行成本：②出租车出行成本：③普通公交出行成本：④轨道交通出行成本Cki4=∫0h4(αi×λ4×t‾×τ+βi*cmetro)dxL为OD对间平均出行距离，v为可达平均速度，为流量速度对应函数，αi为各类用户时间考虑权重，βi为各类用户费用考虑权重，具体取值见错误！未找到引用源。，λ为相对出行舒适度系数，具体取值见表2，τ为时间费用转化系数，ε为小汽车单位距离出行费用，为轨道交通出行时间，p为出租车单位距离计费标准，cbus为机场巴士票价，cmetro为轨道交通票价，阿拉伯下标代表对应的交通工具；表1.各类别用户对时间和费用的不同考虑权重表2.各种出行方式的相对出行舒适度系数1.4运输量与交通量的转化计算出各出行方式分配的运输量暨人次后，还需要转换成相应的交通量，交通量以标准车当量数pcu为单位，即将实际的各种机动车交通量按一定的折算系数换算成某种标准车型的当量交通量；确定不同交通方式分配的交通量具体是采用粒子群算法对多用户的空港集疏运交通量进行分配，具体算法步骤如下：（1）依照初始化过程，对粒子群的随机位置和速度进行初始设定；（2）根据多用户均衡配流模型确定适应度公式，计算每个粒子的适应值；（3）对于将其适应值与所经历过的最好位置ipbest的适应值进行比较，若较好，则将其作为当前的最好位置；（4）对于每个粒子将其适应值与全局所经历的最好位置gbest的适应值进行比较，若最好，则将其作为当前的全局最好位置；（5）采用如下公式对粒子的速度和位置同时进行进化：vi＝vi+ci×rand()×(pi?xi)+c2×rand()×(g?xi)xi＝xi+vivi是粒子的速度，xi是当前粒子的位置，pi为个体极值，g为全局极值，rand（）是介于（0，1）之间的随机数。c1,c2是学习因子。（6）如未达到结束条件通常为足够好的适应值或达到一个预设最大代数，则返回步骤（2），直到满足停止规则为止。FDA00002937763200021.jpg,FDA00002937763200022.jpg,FDA00002937763200023.jpg,FDA00002937763200025.jpg,FDA00002937763200028.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种基于多用户配流模型的空港集疏运交通量确定方法，其特征是，包括如下步骤:依据不同效用值原则确定不同运输方式的运输量，不同交通方式分配的交通量，其中确定不同运输方式的运输量具体为: 基于多用户配流模型的空港集疏运交通量确定方法，包括如下步骤: 1.1集疏运网络系统 1)节点的选择 把具有一定交通关联度和交通相似度的不同地理区域抽象为一个节点。2)弧与路径的确定 采用多用户多出行方式的配流模型，针对各种不同的出行方式的特点以及路网状况，整合表征代表不同出行方式和对应路网状况的成本函数,该成本函数表示对应的弧成本，弧主要分为包括机场巴士、机场专线的公共交通、轨道交通、出租车、小汽车四种类型。1.2出行者的分类及其路径选择的原则 出行者按照效用值最大化原则选择出行方式及其具体路径，效用值即具体选择原则为步行时间或距离、在乘时间、等车含换乘时间、交通费用、行李数量、路径舒适程度、出行目的...

【专利技术属性】
技术研发人员：白子建，柯水平，王新岐，王晓华，马红伟，赵巍，郑利，申婵，韩敏，
申请(专利权)人：天津市市政工程设计研究院，
类型：发明
国别省市：