[发明专利]基于整数规划的公共交通系统疫情传播阻断方法

权利要求书

1.一种基于整数规划的公共交通系统疫情传播阻断方法，其特征在于，该方法基于公交网络拓扑信息、IC卡历史刷卡信息计算乘客下车站点和时刻，分时段计算区间旅行时间和区间客流量数据，建立公交网络可达性模型，包括站点间相对可达性、站点网络可达性和网络综合可达性；基于感染者的站点位置信息，计算感染站点与目标站点之间的相对可达性、感染站点网络可达性和网络综合可达性，并针对不同的网络阻断问题，建立相应的阻断模型；综合对比分析阻断前后的可达性值变化，确定阻断方案。

2.根据权利要求1所述的基于整数规划的公共交通系统疫情传播阻断方法，其特征在于，所述的公交网络拓扑信息有线路编号、站点编号、站点经纬度和站序，所述IC卡历史刷卡数据有刷卡编号、汽车编号、线路编号、站点编号、上车站点经纬度和上车时刻，基于单个乘客的IC卡刷卡数据和上下车站点的位置关系，将乘客一天内出行起始站点和目标站点相连，计算乘客下车的站点和时刻，聚类分析所有乘客的起始站点目标站点出行数据即OD路径，分时段计算同一区间相同方向上的区间旅行时间矩阵和区间客流量矩阵，其中，各时段取历史数据的中位数作为区间旅行时间、取历史数据的最大值作为区间客流量；每个站点作为一个节点，相邻两个站点之间的区间作为弧，为有向边，添加区间旅行时间矩阵和区间客流量矩阵，形成具有长度和容量的有向网络R(N,A)，N表示节点集合，节点数为n，N＝{1,2,…,n}；A表示弧的集合；网络中的弧用(i,j)表示，i,j为节点编号，有序节点排列集合{i,j}∈N，弧容量用c_ij表示；o表示起始节点，d表示目标节点，o～d链表示从o到d的路径间有序排列的弧集合；OD路径对应网络中的o～d链，区间旅行时间对应网络中弧的长度，区间客流量对应网络中弧的容量。

3.根据权利要求2所述的基于整数规划的公共交通系统疫情传播阻断方法，其特征在于，将任意两个站点之间的最短路径旅行时间和最短路径上的客流量分别称为可达时间和可达流量，其中可达流量取o、d最短路径上所有区间客流量的最小值，即路径断面客流量，表示路径服务能力；基于此，o节点与d节点的相对可达性计算公式为：

公式(1)中的E_od表示o与d的相对可达性；q_od表示o、d之间的最短路径断面客流量；t_od表示o、d之间的最短路径旅行时间；θ表示距离衰减参数；

计算o节点与网络内所有d节点的相对可达性，求和计算o节点的网络可达性，公式为：

公式(2)中的E_o表示o节点的网络可达性；n表示网络内节点数目；d_m表示编号为m的d节点；表示o与d_m之间的最短路径断面客流量；表示o与d_m之间的最短路径旅行时间；

o节点的网络可达性期望计算公式为：

公式(3)中的表示o节点的网络可达性期望；

编号为k的o节点相对于全网络所有d节点的网络可达性期望表示如下：

公式(4)中的表示编号为k的o节点网络可达性期望；表示o_k与d_m之间的最短路径断面客流量；

计算所有o节点的网络可达性期望，求和计算网络综合可达性为：

公式(5)中的E_z表示网络综合可达性。