[发明专利]基于分段拼接的城市公交线路网络的生成方法

权利要求书

1.一种基于分段拼接的城市公交线路网络的生成方法，包括以下步骤：

步骤1：将城市公交站点作为网络节点，结合城市道路路段构成城市道路网络，将道路网络通行能力乘以城市公交用户占有率，转换得到公交道路通行能力，采用BPR函数作为费用函数，基于公交需求，利用用户均衡分配方法获得各公交站点通行点流量，然后利用公交中心点确定方法，从所述城市公交站点中筛选出公交中心节点，获得公交中心节点集合；

步骤2：基于步骤1确定的公交中心节点集合，生成公交中心节点间公交线路段集合，以及公交中心节点与其服务范围内其他节点的公交单中心节点公交线路段集合，进而组合成公交网络节点线路段集合；

步骤3：利用上述步骤2生成的公交网络节点线路段集合，通过拼接公交线路段生成初始公交线网，同时设定各公交线路的发车频率，获得初始公交线网规划方案；然后利用模拟退火算法对初始公交线网规划方案进行优化；在模拟退火算法中，每次通过线网调整方法和频率调整方法进行邻域解构造，形成新的公交线网规划方案并采用基于有效频率的策略均衡分配方法对其进行模拟和评价，接着利用模拟退火原理，在一定温度下、以一定概率选择邻域解；每进行一次邻域解构造操作，对得到的公交线网规划方案进行判断，若公交线网规划方案在进行操作之后不满足约束条件，则返回到操作前的结果；若满足，得到邻域解，从而获得公交线网和发车频率同时优化的城市公交线路网络。

2.根据权利要求1所述的城市公交线路网络的生成方法，其特征在于：所述步骤1中，利用用户均衡分配方法获得各公交站点通行点流量的具体操作包括：利用用户均衡分配获得各公交站点间路段的流量，据此同时计算进入各公交站点的进入流量和以各公交站点为起点的OD需求流量总和得到各公交站点的通行点流量v_s。

3.根据权利要求2所述的城市公交线路网络的生成方法，其特征在于：所述步骤1中，所述公交中心点确定方法的具体操作包括：以计算得到的所述各公交站点的通行点流量为基础，设置一阈值ψ，如果v_s大于等于阈值ψ，确定站点s为候选中心节点，从而获得候选中心节点集合C′＝{s∈S|v_s≥ψ}；对于候选中心节点s∈C′，如果v_s都大于相邻节点s′的流量αv_s′其中α＞1，则确定该候选中心节点s为备选中心节点，从而获得备选中心节点集合C″＝{s∈C′|v_s≥αv_s′，(s，s′）∈}。

4.根据权利要求3所述的城市公交线路网络的生成方法，其特征在于：如果所述备选中心节点数量占总节点个数的比例大于ψ₁，则执行如下步骤：

对于备选中心节点s∈C″，执行以下步骤：找出集合C″中点流量最大的点s_max，对于s∈C″且s≠s_max，如果点s_max到点s的最短路径D(s_max，s)＜θ₁，则执行C″＝C″-{s}，从而获得中心点集合C＝C″；

如果所述备选中心节点数量占总节点个数的比例少于ψ₂，则执行如下步骤：

（1）令公交中心节点集合

（2）找出集合C′中通行点流量最大的点s_max，将点s_max加入集合C并从集合C′去掉点s_max，即令C＝C∪{s_max}且C′＝C′-{s_max}；对于每个点s∈C′且s≠s_max，如果点s_max到点的最短路径D(s_max，s)＜θ₁，则令从集合C′去掉点s，即C′＝C′-{s}；

（3）重复步骤（2）直至为止。