[发明专利]一种基于数据驱动的地面公交线路调整的方法

说明书

本发明公开了一种基于数据驱动的地面公交线路调整的方法，将地面公交线路调整方案分为新开线路，撤销线路，缩短线路，延长线路共四种类型，针对不同类型，从客流均衡性、设施供给平衡性、线路几何合理性以及线路之间协调性等目标出发提出具体的指标。根据各类方案进行一级评价。在一级评价基础上，进行二级评价，得到线路调整方案的结论。以满足客流需求为主要目标，并保证调整线路和受影响线路具有良好的服务水平；同时还应考虑与交通设施供给水平相协调，另外线网几何结构应能保障公交系统的高效运营及末端可达性，以及和其他线路的方便接驳，并保证与接驳线路之间具有良好的运力匹配。本发明建立了科学、合理、定性和定量相结合的调整方法。

技术领域

本发明涉及地面常规公交系统管理领域，提出来一种基于数据驱动的公交线路调整方法。该方法以服务乘客为主要目的，结合相关并行、替代线路等基础情况提供可行的地面公交线路调整方案。

背景技术

受城市规模、道路条件、市民出行特征等因素的影响，大量公交线路延伸至城市偏远郊区，产生了大量中心区内部、中心区至城市郊区的公交长线[1]。城市公交线路过长会引起运行准点率下降、调度难度增加，驾驶员劳动强度增大、运输安全性降低，运输成本增加及线路非直线系数增加、公交线路重复系数增大等问题。对已有长距离公交线路进行合理的缩短调整，是目前公交发展过程中提出的实际需求[2]。

公交线网受到的影响因素众多，优化公交线网的方法及其模型具有多样性。谢迪文[3]以问卷调查的形式明确了居民出行需求与目前公交路网存在的问题，通过多元回归模型计算中小型城市的公交路网规模，并建立了路网布局优化模型。Chao Wang等人[4]基于静态乘客需求和动态乘客需求研究实时定制公交路线优化。谢迪[5]在归纳汇总了各种公交优化算法的基础上,探讨了基于蚁群算法公交线网优化的可行性，提出了蚁群算法的公交线网优化方式。Yang Sun等人[6]开发了一个多目标模型来设计集成的轨道交通和公交网络，以最大程度地提高铁路的乘车率并减少乘客的总出行时间。Huseyin Ceylan等人[7]发了一个双层仿真模型，优化城市公交网络中从路线起点开始的公交车行驶距离和发车时间。LI Huan等人[8]分析了如何与大容量公共交通接驳，扩大公共交通的服务范围，在BRT网络的基础上，提出了常规公交网络调整优化的思想、法和评价指标。

关于长距离公交线路缩短调整优化指标，考虑因素不一。李爱增等人[9]从线路客流分担率、复线系数-客流量关系、线网密度、客流分布等指标对于具有多重性质的线路可对其进行适当拆分并合理调整。杨柳、关宏志[10]通过分析公交运营指标，主要考虑线路长度、平均运距和满载率以及客流均衡性等因素，建立了基于运营指标的公交线路的调整方法。资丁源[11]以原线路乘客出行所受到的影响最小为出发点，在公交线路长度和实际公交站点位置的约束条件下，通过计算客流OD对的覆盖率得到了多种线路调整方案。胡海利[12]基于公交线路长度、重复系数、线网覆盖率等指标分析赣州市公交线网，并对其进行环线拆分、线路延伸或缩短等优化。杨柳[13]通过对较长公交线路运营指标的分析，给出了较为合理的线路长度范围和调整原有超长线路的方法。

其中，不少学者的研究使用了断面客流这个指标。Steven Chien等人[14]基于站点客流分布及动态客流情况，以客流密度为目标优化公交线路网络。刘超超等人[2]以提升线路运输效率为目的，基于断面客流特征分析，提出不同类型公交长线优化方法。周业利等[15]对比分析了城乡公交线路与城区公交线路的特征指标和城乡公交线路断面流量的空间特性，总结了公交断面客流的类型。王振报等人[16]基于客流需求，提出单条公交线路调整方案的预评估流程及方法，包括从客流均衡性、设施供给平衡性、线路几何合理性以及线路之间协调性等准则建立评价指标体系，利用模糊综合评价法进行调整方案的综合评价。

综上所述，国内外学者从不同的角度对公交线网进行优化，采用不同指标和模型对线网进行缩短调整。研究中，客流量这个指标相对重要。本专利从客流均衡性和线路之间协调性出发，结合登降量、断点客流、断面客流、缩短线路转移客流等客流量关系，构建缩短公交线路评价指标体系，并对被调整的线路方案进行分级评价，最终给出实用易于操作的预评估方法。