[发明专利]一种面向城市综合交通网的组合出行路径搜索方法及系统

权利要求书

1.一种面向城市综合交通网的组合出行路径搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对城市综合交通网进行拓扑化处理

在地理信息系统中导入由慢行交通网、道路网、城市轨道交通线网和公共汽车线网共同构成的城市综合交通网，这四类网络的坐标系一致，分别对其进行拓扑化处理，其中慢行交通网、道路网以交叉口作为节点，交叉口之间的道路作为路段，城市轨道交通线网、公共汽车线网以站点作为节点，站点之间的路线作为路段；

S2、设定出行方式及其运行的网络

将出行方式设定为步行、骑行、驾车、城市轨道交通、公共汽车，一次出行过程中可利用多种出行方式，其中所述驾车包含自驾车、出租车和网约车，所述城市轨道交通包含地铁、有轨电车；

各类型的出行方式运行在各自的网络上，其中步行、骑行运行在慢行交通网，驾车运行在道路网，城市轨道交通运行在城市轨道交通线网，公共汽车运行在公共汽车线网；

S3、设定不同网络之间的转换点

城市轨道交通线网、公共汽车线网能够在各自的站点处，通过换乘的方式分别转换到的城市轨道交通线网、公共汽车线网的其他线路上，也能够转换到慢行交通网或道路网；

慢行交通网、道路网能够在空间重叠处实现转换，也能够转换到与之重叠的城市轨道交通线网、公共汽车线网中的站点上；

S4、计算网络中节点和路段的阻抗

对四类网络中的节点和路段分别计算阻抗，阻抗包括时间阻抗、费用阻抗，计算不同网络之间转换点的换乘阻抗；

四类网络中的节点的时间阻抗和费用阻抗计算方法如下：

（1）对于慢行交通网

若该节点是信号控制交叉口，则时间阻抗计算如下：

其中， T_M表示慢行交通网中节点的时间阻抗，C表示该节点的信号控制方案的周期时长，λ表示该路径在本节点的绿信比，x表示该路径在本节点的饱和度；

若该节点不是信号控制交叉口，则时间阻抗计算如下：

其中，L_M表示通过慢行交通网中该节点所需要的距离， V_M表示慢行交通的平均速度；

慢行交通网中节点的费用阻抗设为0；

（2）对于道路网

若该节点是信号控制交叉口，则时间和费用阻抗计算如下：

其中，T_D表示道路网中节点的时间阻抗，C表示该节点的信号控制方案的周期时长，λ表示某方向的绿信比，x表示某方向的饱和度，q表示某方向的机动车流量，F_D表示道路网中节点的费用阻抗，E_idle表示机动车在怠速状态下的平均能源消耗系数，P表示能源价格；

若该节点不是信号控制交叉口，则时间和费用阻抗计算如下：

其中，L_D表示通过道路网中该节点所需要的距离，V_D表示道路网的平均速度，E_driving表示机动车在行驶状态下的平均能源消耗系数；

（3）对于城市轨道交通线网

考虑站台拥挤度和乘客上下车时间计算时间阻抗，具体如下：

其中，T_R表示城市轨道交通网中节点的阻抗，T₀表示基本停站时间，表示站台拥挤度对基本停站时间的影响系数，表示上下车的乘客数量对基本停站时间的影响系数，N_R表示实际的上下车乘客数量，C_R表示基本停站时间内的最大上下车乘客数量；

城市轨道交通线网中节点的费用阻抗设为0；

（4）对于公共汽车线网

考虑乘客上下车时间计算时间阻抗

其中，T_B表示公共汽车线网中节点的阻抗，T₁表示基本停站时间，表示站台拥挤度对基本停站时间的影响系数，表示上下车的乘客数量对基本停站时间的影响系数，N_B表示实际的上下车乘客数量，C_B表示基本停站时间内的最大上下车乘客数量；

城市轨道交通线网中节点的费用阻抗设为0；

S5、设定可行路径的筛选原则

可行路径筛选原则设定如下：

（P1）任意网络中的任一路段只能被利用一次；

（P2）不同网络之间的转换次数不能超过设定的上限值N_t；

（P3）城市轨道交通线网内部不同线路之间的转换次数不能超过设定的上限值N_r；

（P4）公共汽车线网内部不同线路之间的转换次数不能超过设定的上限值N_b；

（P5）在从慢行交通网、道路网转换到城市轨道交通线网或公共汽车线网的情形下，城市轨道交通线网或公共汽车线网的出行距离与慢行交通网、道路网的出行距离的比值要大于阈值R_d；

S6、根据起讫点位置搜索路径并输出结果

根据输入的起讫点位置坐标，按照出行时间最短、出行费用最少、换乘次数最少的原则分别搜索最优出行路径，并输出结果。