則P的綜合效率為：
[0080]e= 0. 4305*0. 35+0. 2757*0. 2+0. 4111*0. 25+0. 2892*0. 15+0. 2697*0. 05
[0081] = 0.3655。
[0082] 3.對(duì)于滿足客流總量大于給定總量闊值Vth的一條有25個(gè)站點(diǎn)的線路 line:<si，S2,…，S25〉，其各個(gè)站點(diǎn)綜合效率分別為：
[0083] 1, 0. 223, 0. 442, 0. 33, 0. 122, 0. 423, 0. 263, 0. 682, 0. 227, 0. 335, 0. 254, 0. 232, 0. 368, 0. 432, 0. 125, 0. 61，0. 112, 0. 211，0. 336, 0. 29, 0. 68, 0. 336, 0. 254, 0. 558, 1.
[0084] 給定效率闊值6th=0. 4,則line中有9個(gè)站點(diǎn)效率大于0. 4 (首尾兩個(gè)效率為1 的站點(diǎn)為起終站點(diǎn)），得到新線路line':
[00化] line，：<Si, S3, Sg, Ss, Si4, Si6, S21, S24, S25〉。
[0086] 4.得到新線路L'后，得到新線路各站點(diǎn)間的客流量統(tǒng)計(jì)如表1，表中每個(gè)元素表 示對(duì)應(yīng)相鄰站點(diǎn)間的客流量（單位：人次）：
[0087] 表1新線路站點(diǎn)間客流出行量
[0088]
[0089]
[0090] 原線路中相鄰站點(diǎn)間距離信息如表2,表中每個(gè)元素表示對(duì)應(yīng)行站點(diǎn)到其下一個(gè) 站點(diǎn)的物理距離（單位：m):
[0091] 表2相鄰站點(diǎn)間距離
[0092]
[0093] 則計(jì)算得新線路相鄰站點(diǎn)間客流量W及距離如表3 :
[0094] 表3新線路相鄰站點(diǎn)間信息
[0095]
[0096]由公交數(shù)據(jù)計(jì)算得站點(diǎn)間公交車運(yùn)行速度信息Vel"d= 7m/s，由地圖服務(wù)數(shù)據(jù)計(jì) 算得站點(diǎn)間道路速度信息VelJ= 15m/s，站點(diǎn)間?？繒r(shí)間tde= 10s，則：
[0097]
[0098] 5.原行駛方案中車輛運(yùn)行周期為63 (min)，發(fā)車間隔為3 (min/次），新線路車輛運(yùn) 行周期為35 (min),
[0099]
[0100] T原*f舊快+T原*f原
[0101] 此處V快=9367,V原=27214,T原=63min，T快=35min，f舊=3min，令k=1，有：
[0102]
[010引 35*f快+63*f原《21
[0104]當(dāng)f快=7min，f原=4min時(shí)，min(Tj= 64682 (min)
[0105]此時(shí)AT= !>!；= 60487 (min)。
[0106] 如圖2所示為原線路與快線線路路線對(duì)比，圖中中間部分深色實(shí)線W及虛線為線 路軌跡，其中星形和圓形標(biāo)記物為公交站點(diǎn)，星型為跳過(guò)的站點(diǎn)而圓形為新線路的站點(diǎn)，實(shí) 線軌跡為原線路，虛線為新線路運(yùn)行軌跡。原線路在經(jīng)過(guò)站點(diǎn)效率評(píng)估后，得到了新的快線 線路，由圖2中可W看出，線路運(yùn)行軌跡不變，但?？空军c(diǎn)數(shù)目減少，從而提高了車輛運(yùn)行 的效率，同時(shí)也節(jié)省了乘客的旅行時(shí)間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)： (1) 以現(xiàn)有的公交線路數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立公交網(wǎng)絡(luò)并存到文件中； (2) 將由一卡通刷卡數(shù)據(jù)得到的公交OD數(shù)據(jù)分配至建立的公交網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，按照每個(gè)站 點(diǎn)不同時(shí)段t的客流分布特征，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)時(shí)段的效率et; (3) 根據(jù)步驟（2)得到的不同時(shí)段的站點(diǎn)效率進(jìn)行加權(quán)，計(jì)算出每個(gè)站點(diǎn)的客流聚集 特征，即綜合評(píng)估后的站點(diǎn)效率e; (4) 選取客流總量大于給定總量閾值Vth的原線路，對(duì)其中評(píng)估效率低于給定效率閾值 eth的站點(diǎn)進(jìn)行刪除，設(shè)計(jì)與原線路并行的快線線路； (5) 設(shè)計(jì)新的運(yùn)行方案，在原有運(yùn)力資源下，并行運(yùn)行原線路與快線路并分配新線路和 原線路的發(fā)車間隔，以最優(yōu)化乘客平均節(jié)省的旅行時(shí)間與等待時(shí)間為目標(biāo)建立目標(biāo)函數(shù)， 提尚整體運(yùn)彳丁效率。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述 步驟（1)中公交網(wǎng)絡(luò)是將現(xiàn)實(shí)中的路網(wǎng)用有向圖來(lái)表示，圖的節(jié)點(diǎn)表示為每一個(gè)公交站 點(diǎn)，圖的邊表示為兩個(gè)公交站點(diǎn)存在的線路上的相鄰順序關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造方法即L空間 法，以稀疏矩陣的方式存儲(chǔ)表示。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述 步驟（2)中將由一卡通刷卡數(shù)據(jù)得到的公交OD數(shù)據(jù)計(jì)算得到每個(gè)站點(diǎn)時(shí)段t的效率^的 過(guò)程為：根據(jù)一卡通數(shù)據(jù)記錄的起終點(diǎn)以及所乘坐的線路號(hào)計(jì)算時(shí)段t內(nèi)站點(diǎn)的客流分 布，客流分布包括總客流V與起訖客流Vs，則站點(diǎn)時(shí)段t的效率et計(jì)算為：其中總客流V是指所有經(jīng)過(guò)該站點(diǎn)的客流量總和，起訖客流1是指在該站點(diǎn)上下車的 客流量。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述 步驟（3)中綜合評(píng)估后的站點(diǎn)效率e計(jì)算為：其中：et表示在時(shí)段t內(nèi)站點(diǎn)的起訖客流與總客流的比值，所述的時(shí)段t包括早高峰、 午平峰、晚高峰、晚平峰以及夜間五個(gè)時(shí)段； 茗='[q，ty，qqj、分布表示上述五個(gè)時(shí)段中每個(gè)時(shí)段效率； I" = {rfi，:》^，}分別表示上述五個(gè)時(shí)段中每個(gè)時(shí)段效率的權(quán)重。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于：在計(jì) 算每個(gè)站點(diǎn)的綜合站點(diǎn)效率e的基礎(chǔ)上，選取合適的效率閾值eth，刪除效率低于給定效率 閾值的站點(diǎn)，得到高效率站點(diǎn)組成的快線線路。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述 步驟（4)選取客流總量大于給定流量閾值Vth的線路，對(duì)其中評(píng)估效率小于給定流量閾值 eth的站點(diǎn)進(jìn)行刪除，設(shè)計(jì)與原線路并行的快線線路的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程為： (1) 根據(jù)乘客上下車刷卡數(shù)據(jù)，計(jì)算公交線路集合L: {line}中每一條線路line所有 站點(diǎn)的總客流量Vlinf3，選取客流總量大于給定流量閾值Vth，得到線路集合L'則有： V :{lineIVline^Vth,lineGL} (2) 對(duì)于L'中的每一條線路line，其站點(diǎn)序列l(wèi)ine: <S1, s2,…，sn>，依據(jù)權(quán)利5計(jì) 算得到每個(gè)站點(diǎn)s的綜合評(píng)估效率es，刪除線路中效率低于給定效率閾值eth的站點(diǎn)，得到 快線線路line'站點(diǎn)序列： line'：<S11,sl2,…，sin>，其中2 且站點(diǎn)在新序列中位置先后順序不 變。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述 步驟（5)中，設(shè)目標(biāo)函數(shù)AT，如下： AT=Ts-Tw Ts:新運(yùn)行方案中由于快線運(yùn)行乘客減少的旅行時(shí)間； Tw:新運(yùn)行方案中由于發(fā)車間隔改變乘客增加的等待時(shí)間。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于：新運(yùn) 行方案中由于快線運(yùn)行乘客減少的旅行時(shí)間為乘坐快線部分的乘客的旅行時(shí)間相對(duì)于原 有旅行時(shí)間減少的總時(shí)間，具體時(shí)間計(jì)算為原站點(diǎn)間行駛時(shí)間與該路段其他車輛行駛時(shí)間 之差，即：Vcid=Od間的客流量；t^od間運(yùn)行時(shí)間； :〇d間快線運(yùn)行速度； Velcid=Od間平均運(yùn)行速度，由公交數(shù)據(jù)計(jì)算得到； velj:〇d間平均運(yùn)行速度，即道路速度，由百度地圖服務(wù)數(shù)據(jù)得到； tde:站點(diǎn)?？繒r(shí)間； (Iistc^od站點(diǎn)間距離。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于：新運(yùn) 行方案中由于發(fā)車間隔改變乘客增加的等待時(shí)間為新方案運(yùn)行平均等待時(shí)間與原方案平 均等待時(shí)間之差，其中由于乘客到達(dá)公交站點(diǎn)時(shí)間呈泊松分布，平均等待時(shí)間為t=k/f，f 為發(fā)車頻率，k與車輛到站時(shí)間有關(guān)，當(dāng)?shù)秸緯r(shí)間呈泊松分布時(shí)，k= 1/2,則有： 其中：Twff:新方案中乘客總體平均等待時(shí)間； Twl0 :舊方案中乘客總體平均等待時(shí)間f:新方案中快線發(fā)車間隔 fg:新方案中原線路發(fā)車間隔 f10:舊方案中線路的發(fā)車間隔 v,K :乘坐站點(diǎn)區(qū)間在快線路上的客流量 Vjg :乘坐站點(diǎn)區(qū)間不在快線路上的客流量 :線路的總客流量。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述 步驟（5)設(shè)計(jì)新的運(yùn)行方案，在原有運(yùn)力資源下，并行運(yùn)行原線路與快線路并分配新線路 和原線路的發(fā)車間隔的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程為： (1)對(duì)于原有運(yùn)力資源，即車隊(duì)規(guī)模Num，提出新設(shè)計(jì)的快線路與原線路并行運(yùn)行的方 案，新方案中車隊(duì)規(guī)模應(yīng)該不大于舊方案中的車隊(duì)規(guī)模，假設(shè)分配給快線路的車輛數(shù)為Num ，分配給原線路的車輛數(shù)為Numg，則有： Num快 +Nun^ <Num (1)車隊(duì)規(guī)模N與車輛發(fā)車頻率F、線路運(yùn)行周期T之間關(guān)系如下式： N=F*T 則結(jié)合步驟（1)可得新運(yùn)行方案中快線發(fā)車頻率與原線路發(fā)車頻率存在以下關(guān)系： T原舊>T快快+T原原 Tg:原線路運(yùn)行周期 :快線路運(yùn)彳丁周期。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于站點(diǎn)效率計(jì)算的公交快線設(shè)計(jì)方法，屬于智能交通領(lǐng)域，所述方法包括：構(gòu)建公交網(wǎng)絡(luò)，提取網(wǎng)絡(luò)流量分布特征，建立節(jié)點(diǎn)效率評(píng)價(jià)模型，設(shè)計(jì)公交快線運(yùn)行路線。本發(fā)明建立以公交線路為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，依據(jù)公交乘客出行數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)流量分布特征，根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量分布特征評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)的傳輸效率，以乘客出行時(shí)間最小化為目標(biāo)，設(shè)計(jì)以高效節(jié)點(diǎn)組成的公交快線，提高網(wǎng)絡(luò)效率。本發(fā)明針對(duì)真實(shí)的城市公交出行數(shù)據(jù)，建立一個(gè)以公交線路網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸效率評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)以流量分布特征為導(dǎo)向設(shè)計(jì)快速公交線路，減少線路中效率低的站點(diǎn)，從而縮減乘客的旅行時(shí)間，提高公交運(yùn)行的效率。
【IPC分類】G08G1/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105225473
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510749616
【發(fā)明人】呂衛(wèi)鋒, 林霞, 朱寧, 何滔
【申請(qǐng)人】北京航空航天大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月5日