專(zhuān)利名稱(chēng)：：城市公交線(xiàn)路?？空驹O(shè)置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及城市公交規(guī)劃
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種城市公交線(xiàn)路?？空驹O(shè)置方法。
背景技術(shù)：
：公共交通作為現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，在城市交通系統(tǒng)中占有重要的地位，大力發(fā)展公共交通已成為緩解我國(guó)城市交通擁堵、交通污染等交通問(wèn)題的重要途徑。公交停靠站作為聯(lián)系乘客與公交服務(wù)的紐帶，是公交系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其服務(wù)功能的最重要環(huán)節(jié)，而公交?？空驹O(shè)置合理與否，將直接決定乘客乘坐公交車(chē)的便利性與公交服務(wù)的準(zhǔn)點(diǎn)性。因此，對(duì)于公交線(xiàn)路?？空驹O(shè)置的研究對(duì)于緩解公交車(chē)輛的準(zhǔn)點(diǎn)率，提升乘客乘行的便利性，提升乘客滿(mǎn)意程度有重要意義。公交?？空驹O(shè)置通常是在公交線(xiàn)路已確定的情況下，起點(diǎn)、終點(diǎn)及線(xiàn)路長(zhǎng)度均是已知的，此時(shí)，僅需要確定各?？空镜脑O(shè)置位置，而通常公交線(xiàn)路上的公交?？空臼前凑照麄€(gè)線(xiàn)路長(zhǎng)度平均設(shè)置的，因此，問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為尋找最合適的公交?？空鹃g距。就當(dāng)前城市公交?？空驹O(shè)置方法而言，主要出發(fā)點(diǎn)分為兩種一是從乘客的角度出發(fā)，考慮乘客的平均出行時(shí)間最?。欢菑墓幌到y(tǒng)的角度出發(fā)，考慮公交運(yùn)營(yíng)公司的收益最大。由于時(shí)間的價(jià)值很難用金錢(qián)量化表示，使得公交運(yùn)營(yíng)公司的收益很難通過(guò)公交的運(yùn)行時(shí)間來(lái)表示，相關(guān)的研究大多停留在理論階段而很難具體運(yùn)用。一種更為普遍且具有實(shí)際運(yùn)用價(jià)值的?？空驹O(shè)置方法應(yīng)該從時(shí)間的角度出發(fā)。目前，基于時(shí)間最小的停靠站設(shè)置方法，假設(shè)乘客選擇公交與否和乘客乘坐公交出行的時(shí)間相關(guān)，即乘客公交出行時(shí)間越小，公交乘客數(shù)越多?；诖耍嬖谑钩丝统鲂袝r(shí)間最小的站距即為?？空镜暮侠碚揪?。事實(shí)上，乘客選擇公交出行是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，大致上由“時(shí)”、“空”兩方面決定乘客希望乘坐的時(shí)間最小且距離?？空镜木嚯x最近。綜上所述，傳統(tǒng)的?？空驹O(shè)置方法存在如下缺陷一、單一的考慮乘客對(duì)于時(shí)間的敏感，而忽視了空間距離對(duì)于乘客的影響。二、由于乘客的平均出行時(shí)間與出行距離正相關(guān)，因此，不同的出行距離將會(huì)對(duì)應(yīng)不同的出行時(shí)間，體現(xiàn)在站距上就會(huì)產(chǎn)生的不同的合理站距值。而以往對(duì)于出行距離的取值，往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取定值，這也與現(xiàn)實(shí)情況有較大的區(qū)別。三、對(duì)于?？吭O(shè)置的影響因素分析不足，往往只單一的考慮乘客出行時(shí)間或者公交的運(yùn)行時(shí)間，很少能系統(tǒng)的評(píng)價(jià)?？空驹O(shè)置的影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種城市公交線(xiàn)路停靠站設(shè)置方法，充分考慮公交?？空驹O(shè)置對(duì)乘客、公交運(yùn)營(yíng)和城市公交系統(tǒng)三個(gè)方面的影響，提高公交停靠站設(shè)置的合理性和準(zhǔn)確性。從乘客的角度考慮，總是希望乘坐公交出行的時(shí)間最短；從公交運(yùn)營(yíng)角度考慮，希望公交運(yùn)行時(shí)間最短；從城市公交系統(tǒng)考慮，希望公交覆蓋面積最大。因此，可以分別考慮公交?？空驹O(shè)置對(duì)乘客平均公交出行時(shí)間Tp、公交平均運(yùn)行時(shí)間Tb、單位長(zhǎng)度公交服務(wù)覆蓋面積P的影響，并通過(guò)公交?？空驹O(shè)置(停靠站間距D、公交停靠站總數(shù)N)與乘客平均公交出行時(shí)間Τρ、公交平均運(yùn)行時(shí)間Tb、單位長(zhǎng)度公交服務(wù)覆蓋面積ρ之間的函數(shù)關(guān)系建立多MinTpMinTb，求解該多目標(biāo)規(guī)劃模型，即可得到最優(yōu)的公交?？空驹O(shè)置方案；本Maxρ發(fā)明的目的具體通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)目標(biāo)規(guī)劃模型·一種城市公交線(xiàn)路停靠站設(shè)置方法，其特征在于，包括以下各步驟步驟A、采集乘客、公交出行信息；步驟B、建立多目標(biāo)規(guī)劃模型權(quán)利要求一種城市公交線(xiàn)路?？空驹O(shè)置方法，其特征在于，包括以下各步驟步驟A、采集乘客、公交出行信息；步驟B、建立多目標(biāo)規(guī)劃模型<mrow><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><mi>Min</mi><msub><mi>T</mi><mi>p</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mi>d</mi></mrow><msub><mi>v</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msup><mi>X</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mi>D</mi><mo>-</mo><mi>X</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><msub><mi>Dv</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mi>h</mi><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><mrow><munderover><mi>Σ</mi><mn>1</mn><mi>N</mi></munderover><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mi>i</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>D</mi><msub><mi>v</mi><mi>b</mi></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>v</mi><mi>b</mi></msub><mi>a</mi></mfrac><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>v</mi><mi>b</mi></msub><mi>b</mi></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>q</mi><mi>s</mi></msub><mi>τ</mi><mo>+</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>Min</mi><msub><mi>T</mi><mi>b</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>Nv</mi><mi>b</mi></msub><mfrac><mrow><mi>a</mi><mo>+</mo><mi>b</mi></mrow><mi>ab</mi></mfrac><mo>+</mo><mi>N</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>q</mi><mi>s</mi></msub><mi>τ</mi><mo>+</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msup><mi>T</mi><mo>′</mo></msup><mo>+</mo><mfrac><mrow><mi>L</mi><mo>-</mo><msub><mi>Nx</mi><mrow><mi>a</mi><mo>,</mo><mi>d</mi></mrow></msub></mrow><msub><mi>v</mi><mi>b</mi></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>Maxp</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mi>πR</mi><mn>2</mn></msup><mi>N</mi></mrow><mrow><mn>2</mn><mi>L</mi></mrow></mfrac><mo>-</mo><mfrac><mrow><mi>N</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mn>2</mn><mi>L</mi></mrow></mfrac><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><mi>arccos</mi><mfrac><mi>D</mi><mrow><mn>2</mn><mi>R</mi></mrow></mfrac><mo>-</mo><mi>D</mi><msqrt><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mfrac><msup><mi>D</mi><mn>2</mn></msup><mn>4</mn></mfrac></msqrt><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>其中，Tp為乘客平均公交出行時(shí)間；Tb為公交平均運(yùn)行時(shí)間；p為單位長(zhǎng)度公交服務(wù)覆蓋面積；d為乘客從出行起點(diǎn)步行到達(dá)公交線(xiàn)路的平均距離；X為乘客沿公交線(xiàn)路步行至最近?？空镜姆纸缇嚯x，即乘客從公交線(xiàn)路步行到達(dá)兩側(cè)公交停靠站并上車(chē)所消耗時(shí)間相等的分界距離；qs為停靠站平均上下客人數(shù)；τ為單個(gè)乘客上下公交車(chē)的時(shí)間；k為平均開(kāi)關(guān)車(chē)門(mén)時(shí)間；Pi為乘客乘坐i站公交車(chē)的概率，i表示乘客乘坐的公交站數(shù)且i＝1，2…N，N為公交?？空究倲?shù)，L為公交線(xiàn)路長(zhǎng)度；D為公交?？空鹃g距，取值范圍為R＜D＜2R，R為乘客的極限步行距離；vb為公交車(chē)的平均運(yùn)行速度；a為公交車(chē)在停靠站附近的平均加速度；b為公交車(chē)在?？空靖浇钠骄鶞p速度；h為公交車(chē)的發(fā)車(chē)時(shí)間間隔；vw為乘客的平均步行速度；xa，d為公交車(chē)在?？空靖浇訙p速行駛的距離，T’為由道路信號(hào)控制所引起的延誤時(shí)間；步驟C、將步驟A得到的乘客、公交出行信息代入步驟B中建立的多目標(biāo)規(guī)劃模型并求解，根據(jù)求解得到的公交?？空镜拈g距D及公交停靠站總數(shù)N設(shè)置?？空尽SA00000243792400012.tif,FSA00000243792400013.tif2.如權(quán)利要求1所述城市公交線(xiàn)路?？空驹O(shè)置方法，其特征在于，步驟A中所述乘客、公交出行信息具體包括以下數(shù)據(jù)公交車(chē)的平均運(yùn)行速度vb，公交車(chē)在?？空靖浇钠骄铀俣萢，公交車(chē)在?？空靖浇钠骄鶞p速度b，公交車(chē)的發(fā)車(chē)時(shí)間間隔h，乘客的平均步行速度vw，乘客平均公交出行距離L。，乘客的極限步行距離R以及單個(gè)乘客的平均上下公交車(chē)時(shí)間t。3.如權(quán)利要求1所述城市公交線(xiàn)路?？空驹O(shè)置方法，其特征在于，所述乘客從出行起點(diǎn)步行到達(dá)公交線(xiàn)路的平均距離d按照以下公式得到4.如權(quán)利要求1所述城市公交線(xiàn)路停靠站設(shè)置方法，其特征在于，步驟C中所述求解多目標(biāo)規(guī)劃模型采用修正的向量評(píng)估遺傳算法，具體按照以下各步驟步驟C1、算法初始化設(shè)定修正的向量評(píng)估遺傳算法的種群大小M、種群繁衍代數(shù)K，M為大于60且能被3整除的整數(shù)，K為大于等于200的整數(shù)；定義適應(yīng)度函數(shù)fl=Tp、f2=Tb、f3=p，設(shè)定種群當(dāng)前代數(shù)j的初始值為0；步驟C2、將種群平均分成3個(gè)大小相等的子種群M”M2、M3，利用適應(yīng)度函數(shù)fl、f2、f3分別對(duì)應(yīng)的計(jì)算3個(gè)子種群中各個(gè)個(gè)體的適應(yīng)值；步驟C3、個(gè)體選擇采用輪盤(pán)賭的方式選擇進(jìn)入下一子代的個(gè)體；步驟C4、交叉與變異根據(jù)交叉概率p。和變異概率pm對(duì)子代進(jìn)行交叉與變異操作，其中，`0.9>pc>0.4，0.9>pm>0.4；步驟C5、適應(yīng)度函數(shù)交換將適應(yīng)度函數(shù)fl、f2、f3輪換，即ftemp=fl、fl=f2、f2=f3、f3=ftMP，其中ftemp為臨時(shí)適應(yīng)度函數(shù)；步驟C6、判斷是否j=K，如是，則停止計(jì)算，此時(shí)的D值即為最優(yōu)公交停靠站間距；否則，設(shè)定j=j+1，轉(zhuǎn)至步驟C2。5.如權(quán)利要求4所述城市公交線(xiàn)路?？空驹O(shè)置方法，其特征在于，所述種群大小M、種群繁衍代數(shù)K的取值分別為60、200；所述交叉概率p。、變異概率pm取值分別為0.6,0.05。6.如權(quán)利要求1所述城市公交線(xiàn)路停靠站設(shè)置方法，其特征在于，所述乘客步行至最近?？空镜姆纸缇嚯xX按照以下公式計(jì)算得到x_[D-K(Tr+T5)].2’其中，A=‘，為公交勻速行駛一站的時(shí)間;TS=qsx+k，為公交?？恳徽舅璧臅r(shí)間；D為公交?？空鹃g距，qs為?？空酒骄舷驴腿藬?shù)，T為單個(gè)乘客上下公交車(chē)的時(shí)間，k為平均開(kāi)關(guān)車(chē)門(mén)時(shí)間。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種城市公交線(xiàn)路停靠站設(shè)置方法，涉及城市公交規(guī)劃
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明方法通過(guò)公交?？空驹O(shè)置與乘客平均公交出行時(shí)間、公交平均運(yùn)行時(shí)間、單位長(zhǎng)度公交服務(wù)覆蓋面積之間的函數(shù)關(guān)系建立多目標(biāo)規(guī)劃模型，并采用修正的向量評(píng)估遺傳算法進(jìn)行求解，得到最優(yōu)的公交停靠站設(shè)置方案。本發(fā)明方法充分考慮了公交?？空驹O(shè)置對(duì)乘客、公交運(yùn)營(yíng)和城市公交系統(tǒng)三個(gè)方面的影響，在保證乘客公交出行時(shí)間與公交的運(yùn)行時(shí)間盡可能小的情況下，使公交服務(wù)的覆蓋面積盡可能的大。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明方法大幅提高了公交停靠站設(shè)置的合理性和準(zhǔn)確性，對(duì)城市公交規(guī)劃具有重要意義。文檔編號(hào)G08G1/00GK101944288SQ201010262999公開(kāi)日2011年1月12日申請(qǐng)日期2010年8月25日優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日發(fā)明者華雪東,王昊,王煒申請(qǐng)人:東南大學(xué)