[发明专利]一种多目标模型协同优化多条公交线路发车间隔的方法

说明书

本发明公开了一种多目标模型协同优化多条公交线路发车间隔的方法，包括收集基本相关信息、动态打分、对多目标模型进行求解三个步骤。优化过程中，既满足了最大化公交企业的营运收益、又同时考虑了最小化乘客换乘等待时间和最小化乘客出行车本，最大限度的保障了公交企业和乘客两个方面的利益达到最优，从系统和用户的角度进行全面协同优化。由于考虑了多个方面、多个角度，并结合实际的公交运行特性，本发明方法实用性强，可以为公交组织和管理的决策者提供一定的理论支持，在最大程度保障公交企业和乘客的利益，提高乘客对公交的满意度，大大提升多线路公交的运行效率，具有重要的现实意义。

技术领域

本发明属于城市多线路公交路网组织、管理和优化领域，涉及一种城市多线路公交路网下多目标协同优化公交发车间隔优化方法。

背景技术

现阶段，我国巨大的城市交通需求与整体相对落后的交通系统、交通结构形成了尖锐的矛盾，出行难和交通拥堵问题越来越严重。面对人口、资源和环境矛盾日益突出的压力，国家相关政策也明确提出优先发展城市公共交通，提高交通资源的利用效率，《国家中长期科技发展规划纲要》(2006—2020年)明确将“城市公交优先智能管理”列为优先主题，并提出了“2020年城市化人口57％，大城市公交出行率50％以上”的国家战略目标。然而，现阶段的城市公共交通服务水平仍较为低下，绝大部分城市公交出行率低于20％，公交服务质量低，出行者对公交的满意度低，使得城市公共交通在与私人机动化交通的竞争中处于劣势。为此，除了政府对公共交通提供政策上的支持外，还要更好的发挥现有城市公共交通资源的潜能，优化城市交通运营组织与管理工作，使得公交企业花费最少的成本来提升服务质量，提高乘客对公交的满意度，增强公交的吸引力。

城市公交运营的组织和管理的核心问题是系统与用户之间的供需矛盾，需求表现为乘坐公交车辆沿公交线路流动的乘客群，供应即解决乘客出行需求而应有的供应保障能力。解决供需矛盾的一个重要方面是公交运营组织和管理工作的有序开展，直接关系到公交企业的服务质量、经济成本和经济效益，同时也关系到乘客的出行成本和对公交的满意度。因此，优化公交线路之间的衔接和协调，增加出行的便捷性和舒适性，提高公交的吸引力是我们需要解决的关键性工作。

经过发明人长期的研究发现，目前我国公交发车间隔编制体制，主要是以单条公交线路为基准来编制时刻表，并确定其发车间隔，而考虑多条公交线路之间的衔接和换乘，导致线路间很少有协调，不利于公交资源共享，往往存在换乘时等待较长时间的现象，对出行的便捷新、舒适性产生不利影响，大大降低了乘客对公交的满意度。单线路运营模式确定发车间隔的方法，基本做法是针对单条线路分析其客流特性，运用统计学方法计算发车间隔，计算效率较低，公交企业收益也较低，且缺乏从多条线路的公交网络角度来协调线路间的运营，从而降低了公交的整体服务质量，降低人们的出行效率，使得多线路公交网络不能发挥其最大的优越性。

为使多线路公交网络发挥其最大的优越性，提高城市公交运营组织和管理水平，需要调整并优化多条公交线路之间的发车间隔，通过公交企业与乘客的效益的协同考虑，使多线路公交网络具有更好的衔接性和协调性，从而提高公交吸引力，在一定程度上缓解交通拥堵带来的巨大压力，改善居民出行环境，提高城市公交系统的运营效率，为居民提供更舒适、便捷的乘车环境。

发明内容

技术问题：本发明提供一种在最大程度保障公交企业和乘客利益，提高乘客对公交满意度，减少乘客换乘等待时间和出行成本，增加公家吸引力，提升公交系统的运行效率与乘客出行效率的多目标模型协同优化多条公交线路发车间隔的方法。

技术方案：本发明的多目标模型协同优化多条公交线路发车间隔的方法，包括以下步骤：

(1)调查并收集与多目标模型相关的基本参数，所述多目标模型包括最大化公交营运收益目标函数、最小化乘客换乘等待时间目标函数、最小化乘客出行成本目标函数；