[发明专利]一种城市轨道交通乘客出行的有效路径集生成方法

权利要求书

1.一种城市轨道交通乘客出行的有效路径集生成方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1：数据定义：对轨道交通网络中运营线路、车站进行编号，定义单位区间，所述单位区间是指轨道交通网络中的各条运营线路可分割成连续的最小区间；

步骤S2：构建拓补结构：构建城市轨道交通网络的拓补结构；

步骤S3：构建模型：确定有效路径假设前提，构建全网有效路径搜索模型；

步骤S4：搜索并输出：搜索全网OD对的有效路径集并输出，所述OD对是指有效路径的起点终点对。

2.根据权利要求1所述的有效路径集生成方法，其特征在于：所述步骤S1包括如下步骤：

S101：对轨道交通网络中线路进行编号：当轨道交通运营线路上无分支的情况，参照运营线路编号，用两位数字、两位字母或两位数字与字母的组合表示；当运营线路上有支线的情况，为了与主线进行区分，用与主线和线网中其他线路都不同的编号表示支线，编号原则仍用两位数字或两位字母或两位数字和字母的组合表示；

S102：对轨道交通网络中各个车站进行编号：每个车站的编号共四位，车站分为普通车站和换乘车站，所述普通车站只经过轨道交通网络中的一条运营线路，所述换乘车站经过轨道交通网络中的若干条运营线路，普通车站的编号前两位为该站所在的线路编号，后两位为该站在所在线路中的排序；换乘车站有不同的编号，其编号个数为其经过轨道交通网络中的运营线路条数，在不同运营线路采用不同编号，每个编号的编号方式与普通车站的编号方式相同；

S103：定义所述单位区间：定义单位区间为两相邻车站间的区段或乘客发生换乘行为的换乘站内的换乘虚拟区间。

3.根据权利要求2所述的有效路径集生成方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述网络拓扑结构表示为：G＝＜V,E,T＞，式中G为城市轨道交通网络有向图，V表示全网车站集合，一般站在拓扑图中对应一个节点，换乘站在拓扑图中的节点数为其所在线路的个数，E表示站间单位区间集合，T表示换乘虚拟区间集合；

所述车站集合表示为：式中表示拓扑图中序号为i、全网站点编号为a的车站；所述站间单位区间集合表示为：式中表示从站点a到站点b开行方向的单位区间，其中a、b分别为在站点编号原则中编号为a和b的车站，i、j分别为车站a、b在拓扑图中对应的节点序号；

所述换乘虚拟区间集合表示为：式中表示换乘虚拟区间，其中i、j分别为某一个换乘站在拓扑图中线路m和线路n上的序号，a、b分别为该换乘站在站点编号原则中属于线路m和线路n的编号，则的含义为乘客从线路m换乘到线路n的虚拟区间；

所述站间单位区间用来记录该站间单位区间的出行费用，所述换乘虚拟区间用来记录该换乘虚拟区间的出行费用；所述站间单位区间的出行费用和换乘虚拟区间的出行费同时用单位区间个数或者单位区间运行里程或者单位区间运行时间表示：

式中：α、β、γ取值为0或1；且，当α＝1，β＝γ＝0；当β＝1，α＝γ＝0；当γ＝1，α＝β＝0；无量纲，量纲为km，量纲为min。

4.根据权利要求1所述的有效路径集生成方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述有效路径前提假设为：若一个OD对的起始站和终点站属于同一条线路，则仅存在一条有效路径，即乘客只在该条线路上出行。

5.根据权利要求1所述的有效路径集生成方法，其特征在于：所述步骤S3中，

所述构造全网有效路径搜索模型C_OD表示OD对间所有路径所需出行费用的集合，表示第k条有效路径所需的出行费用，则第k条有效路径需满足以下条件：

式1：

式2：

式1表达了OD对间第k条路径的出行费用为它经过的各“站间单位区间”和“换乘虚拟区间”的出行费用之和；式2规定了OD对的每条有效路径的出行费用为该OD对间所有可达路径出行费用集合中的最小值。