[发明专利]一种定制公交网络优化方法

说明书

本发明涉及一种定制公交网络优化方法，该方法包括以下步骤：收集公交需求和出行成本；提取稳定的公交需求，并按照出行量筛选稳定的公交需求，得到集计出行需求，并计算现状广义出行成本；基于集计出行需求和现状广义出行成本建立以使用定制公交的旅客的广义出行成本收益最大为目标的定制公交网络优化模型；基于定制公交网络优化模型，利用启发式算法得到备选线路集合；基于备选线路集合，利用启发式算法得到定制公交网络。与现有技术相比，考虑了用户在面向定制公交供给时的出行方式选择，提高了规划的定制公交线路的适用性。

技术领域

本发明涉及公共交通信息处理及规划设计领域，尤其是涉及一种定制公交网络优化方法。

背景技术

地面公共汽电车系统是缓解交通拥堵的有效方式。然而，由于公交线路设置不合理、停靠站点数量多、车内拥挤程度高、行程时间可靠度低等缺陷的存在，该系统难以满足旅客对高品质出行的需求。

近年来，随着互联网技术的普及，一种新型的公交汽电车系统，定制公交系统，在国内外城市得到了广泛推广。定制公交是一种基于旅客需求分析结果，为出行起终点、服务需求相同或相似的人群提供出行服务的需求响应型系统。此外，相比于常规公交汽电车线路，定制公交的停站次数少，且保障“一人一座”，极大程度地提高了公交出行环境和出行效率。

为支撑定制公交系统的快速发展，国内外学者对定制公交线路优化进行了研究，Guo等提出了一种以最小化旅客和车辆运行成本为目标的定制公交网络设计方法，Cao和Wang基于最短路径算法，提出了一种两阶段定制公交设计方法。同时，国内专利申请书CN106779163、CN 109344529、CN 107609677也为定制公交线路的规划设计提供了经验借鉴。

从经济学角度分析，在设置定制公交线路后，当且仅当该线路为旅客带来正效益时，旅客才会改乘定制公交出行，因此，在定制公交线路规划过程中，应充分考虑已有交通方式的竞争力，综合比选可行的定制公交线路，而这恰是现有定制公交线路规划方法中缺失的因素。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种定制公交网络优化方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种定制公交网络优化方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：收集公交需求和出行成本；

步骤S2：提取稳定的公交需求，并按照出行量筛选稳定的公交需求，得到集计出行需求，并计算现状广义出行成本；

步骤S3：基于集计出行需求和现状广义出行成本建立以使用定制公交的旅客的广义出行成本收益最大为目标的定制公交网络优化模型；

步骤S4：基于定制公交网络优化模型，利用启发式算法得到备选线路集合；

步骤S5：基于备选线路集合，利用启发式算法得到定制公交网络。

所述的公交需求和出行成本通过出行调查或交通卡数据收集。

所述现状出行成本E的计算公式为：

E＝VOT×TT×max(1,α×c+β)+P

其中，VOT为时间价值，TT为行程时间，c为车内拥挤度，α和β为计算系数，P为票价。

所述的定制公交网络优化模型的目标函数为：

其中，Z是广义出行成本收益，为i到j间使用第k条定制公交线路的用户数量，为i到j间现状广义出行成本，t_ij为i到j间的定制公交线路时间，t_d为定制公交驻站时间，VOT为时间价值，p_k为第k条定制公交线路的票价，在第k条定制公交线路包括i到j时取1，否则取0。