[发明专利]一种基于CPT的城市公共交通网络设计方法

说明书

本发明公开了一种基于CPT的城市公共交通网络设计方法，包括S1采集不用起起讫点间的用户出行信息，包括出发时刻为T_s，准点到达时刻T_r、允许早到时刻T_e，允许晚到时刻T_l等基本信息要素；S2更新每日的路线参数及流量加载；S3路线前景值计算；S4建立路线流量交换模型；S5通过模拟作图判断路线流量是否处于day‑to‑day平衡状态，若没有则转至S2步，否则结束，选择所需公交路线。

技术领域

本发明涉及城市公共交通领域，具体涉及一种基于CPT的城市公共交通网络设计方法。

背景技术

随着我国城市化的发展，人口向城市进一步集聚。在城市道路资源有限的条件下，为了缓解城市的交通压力，各大城市开始修建地铁。地铁具有速度快，准点率高，安全舒适等优点因而成为城市发展的交通骨干线，地面公交则因其灵活、线路调整的特点，成为有效接驳地铁的交通方式，最典型的就是常规公交的微循环，通过集散功能提高了地铁的服务范围，提高公共交通网络的可达性。

目前对公共交通线网方面的研究主要分为两大类，一类是从城市交通网络的物理形态，即拓扑结构入手，例如以公交线路的非直线系数，布设方式，线路长度等为约束条件，对常规公交的走向进行调整；另一类则主要以数理方面的模型或算法优化为研究重点，从不同的角度来刻画现实生活中的线路调整模式，并在算法比较及系统优化上有不少成果。但现有研究多以网络本身为研究对象，忽略了出行者作为网络中最重要的行为决策主体，或在考虑了出行者行为的研究中，多以一日内的用户平衡为目标，但交通系统是变化的，每日的平衡状态会发生变化。因此有必要考虑逐日变化条件下的平衡态对交通网络的影响。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种基于CPT的城市公共交通网络设计方法。

本发明以CPT理论为基础，提出了出行路线流量交换模型，通过流量在天数维度的模拟得到平衡态，从备选路线集中选出所需的公交线路，克服了路线设置时没有考虑出行者行为特性的缺陷。

本发明采用如下技术方案：

一种基于CPT的城市公共交通网络设计方法，包括如下步骤：

S1采集不同起讫点间的用户出行信息，所述用户出行信息包括出发时刻为T_s，准点到达时刻T_r、允许早到时刻T_e及允许晚到时刻T_l；

S2更新每日的路线参数及流量加载，令d＝d+1，d的初始值为0；

μ_kⁱ(d)＝(μ_kⁱ(d-1)·(d-1)+t_kⁱ(d))/d

(σ_kⁱ(d))²＝((σ_kⁱ(d-1))²·(d-1)+(t_kⁱ(d)-μ_kⁱ(d))²)/d

其中，i表示出行者，k表示路径，μ_kⁱ、σ_kⁱ表示出行者i在路线k行程时间分布函数的均值和方差，t_kⁱ(d)表示第d天的实际走行时间；

t_a＝t_a0[1+0.15(x_a/c_a)⁴]

采用BPR函数计算各路段走行时间：