[发明专利]公交复杂网络中效率权重计算与公交方案性能评估方法

说明书

一种公交复杂网络中效率权重计算与公交方案性能评估方法，包括：对传统断面流量估算方法改进；和，对公交效率PTEW加权法的改进。在本发明提出的改进算法中，当载客率超过一定程度时会因乘客更可能错过该辆公交车而产生了更多的等待时间从而降低了公交效率，而传统PTEW算法并没有考虑到这一效应。与实际的公交乘车方案比较即：经过站点数目最少、换乘次数最少两种方案，本发明提出的改进算法能够以更为科学的方法计算两站点之间的公交效率，便于利用公交复杂网络特性提出公交网络优化策略。同时，本发明还考虑了更多因素深入的提出了公交效率PTEW加权法的改进算法，进而更为科学的定义了两公交站点之间的效率权重。

技术领域：

本发明涉及一种公交复杂网络中效率权重计算与公交方案性能评估方法，属于智能交通技术及复杂网络应用领域。

背景技术：

城市公交网络系统作为交通系统中的重要组成部分，提高公交网络资源利用率对于解决交通拥堵问题至关重要，合理分析公交网络特性并提出交通策略对于有效提高城市居民的出行效率具有重大作用。虽然现在对于城市公交网络系统的研究日益深入，但智能交通系统还并不完善。在现实生活的城市公交系统中，城市公共交通网络运营商主要的关注点是两站点之间的公交客流量，但乘客更加关心的是两站点之间的通行难易程度；在研究规划城市公共交通系统时，如果只考虑公交的客流量而不考虑通行难易程度，则会对乘客出行造成不便；而如果只考虑通行的难易程度，则会造成公共资源的浪费；与公交通行难易程度直接关联的是公交车的行驶时间、乘客在公交车站的等待时间以及公交车的载客率，由于公交车是直接行驶在公共交通网络上的，公交车实际的行驶时间与其所经过的道路路况有着密切的联系，而乘客使用公交车的出行时间与乘客包含了在公交车站的等待时间，事实上，公交车的载客率将在一定程度上影响乘客等待时间。当前国内交通拥堵现象越来越严重及频繁，对公交运营效率有很大影响，因此在对公共交通网络进行分析时，对于更加准确、考虑更加完善的计算方案的需求越来越迫切。

发明内容

鉴于各站点公交车下车人数难以统计，以及各种公交效率算法并没有考虑乘客等待时间，乘坐体验等人性化问题，本发明提供了一种公交复杂网络中效率权重计算与公交方案性能评估方法。

术语说明：

断面流量：指某公交线路通过两站点之间时的客流量。

OD矩阵：交通起止点调查又称OD交通量调查，OD交通量就是指起终点间的交通出行量。“O”来源于英文ORIGIN，指出行的出发地点，“D”来源于英文DESTINATION，指出行的目的地。OD调查结果通常用一个二维表格表示，称为OD表，也叫OD矩阵。

公交效率：公交效率的物理含义是指单位公交阻抗所服务的乘客量，即站点间的公交效率与站点间的公交客流量成正比，与站点间的阻抗成反比，阻抗可表示为时间形式。

PTEW加权法：根据公交效率的定义提出的PTEW(Public Transport EfficiencyWeighting method)加权法

x_ij代表站点i到站点j的客流量；

t_ij应包含站点i到站点j的公交行驶时间与乘客在站点i的等待时间；

wij该权值的含义即为站点i和站点j之间的公交效率。

L空间：在L空间中，以公交站点为节点，若两个站点是同一公交线路上相邻的，那么它们就有连边，若不相邻则无连边。

边：表示两个相邻节点的连接关系，分为无权边和有权边。

最短路径：从源节点到目的节点所经过距离最短的路径，共有条最短路径，N为网络中节点的数量。

本发明的技术方案如下：

一种公交复杂网络中效率权重计算与公交方案性能评估方法，包括：