[发明专利]一种基于站点效率计算的公交快线设计方法

权利要求书

1.一种基于站点效率计算的公交快线设计方法，其特征在于通过以下步骤实现：

(1)以现有的公交线路数据为基础，建立公交网络并存到文件中；

(2)将由一卡通刷卡数据得到的公交OD数据分配至建立的公交网络当中，按照每个站点不同时段t的客流分布特征，计算得到对应时段的效率e_t；

(3)根据步骤(2)得到的不同时段的站点效率进行加权，计算出每个站点的客流聚集特征，即综合评估后的站点效率e；

(4)选取客流总量大于给定总量阈值V_th的原线路，对其中评估效率低于给定效率阈值e_th的站点进行删除，设计与原线路并行的快线线路；

(5)设计新的运行方案，在原有运力资源下，并行运行原线路与快线路并分配新线路和原线路的发车间隔，以最优化乘客平均节省的旅行时间与等待时间为目标建立目标函数，提高整体运行效率。

2.根据权利要求1所述的基于站点效率计算的公交快线设计方法，其特征在于：所述步骤(1)中公交网络是将现实中的路网用有向图来表示，图的节点表示为每一个公交站点，图的边表示为两个公交站点存在的线路上的相邻顺序关系，网络的构造方法即L空间法，以稀疏矩阵的方式存储表示。

3.根据权利要求1所述的基于站点效率计算的公交快线设计方法，其特征在于：所述步骤(2)中将由一卡通刷卡数据得到的公交OD数据计算得到每个站点时段t的效率e_t的过程为：根据一卡通数据记录的起终点以及所乘坐的线路号计算时段t内站点的客流分布，客流分布包括总客流V与起讫客流V_s，则站点时段t的效率e_t计算为：

其中总客流V是指所有经过该站点的客流量总和，起讫客流V_s是指在该站点上下车的客流量。

4.根据权利要求1所述的基于站点效率计算的公交快线设计方法，其特征在于：所述步骤(3)中综合评估后的站点效率e计算为：

e＝E*W^T

其中：e_t表示在时段t内站点的起讫客流与总客流的比值，所述的时段t包括早高峰、午平峰、晚高峰、晚平峰以及夜间五个时段；

分布表示上述五个时段中每个时段效率；分别表示上述五个时段中每个时段效率的权重。

5.根据权利要求4所述的基于站点效率计算的公交快线设计方法，其特征在于：在计算每个站点的综合站点效率e的基础上，选取合适的效率阈值e_th，删除效率低于给定效率阈值的站点，得到高效率站点组成的快线线路。

6.根据权利要求1所述的基于站点效率计算的公交快线设计方法，其特征在于：所述步骤(4)选取客流总量大于给定流量阈值V_th的线路，对其中评估效率小于给定流量阈值e_th的站点进行删除，设计与原线路并行的快线线路的具体实现过程为：

(1)根据乘客上下车刷卡数据，计算公交线路集合L：{line}中每一条线路line所有站点的总客流量V_line，选取客流总量大于给定流量阈值V_th，得到线路集合L’则有：

L':{line|V_line≥V_th,line∈L}

(2)对于L′中的每一条线路line，其站点序列line:＜s₁,s₂,…,s_n＞，依据权利5计算得到每个站点s的综合评估效率e^s，删除线路中效率低于给定效率阈值e_th的站点，得到快线线路line’站点序列：

line':＜s_i1,s_i2,…,s_in＞,其中且站点在新序列中位置先后顺序不变。

7.根据权利要求1所述的基于站点效率计算的公交快线设计方法，其特征在于：所述步骤(5)中，设目标函数△T，如下：

△T＝T_s-T_w

T_s：新运行方案中由于快线运行乘客减少的旅行时间；

T_w：新运行方案中由于发车间隔改变乘客增加的等待时间。