[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

说明书

本发明公开了一种基于整数规划的公共交通系统疫情传播阻断方法，该方法首先构建公交网络拓扑图，其中的节点和弧分别表示公交站点和相邻两站点之间的区间；然后根据IC卡历史刷卡数据计算获得乘客下车站点和时刻，分时段计算区间旅行时间矩阵和区间客流量矩阵；之后基于站点顺序、区间旅行时间和区间客流量，构建具有长度和容量的有向网络；然后从病毒传播时空范围角度、构建病毒传播角度的公交网络可达性模型，该模型可计算任意站点之间的病毒传播可达性、整个网络的综合可达性；之后以降低病毒传播可达性为目标、建立公交网络阻断混合整数规划模型；最后综合对比分析不同网络阻断方法前后的可达性值变化，确定阻断疫情传播的解决方案。

技术领域

本发明涉及一种基于整数规划的公共交通系统疫情传播阻断方法，是一种用于在城市公共交通系统中，对感染人群在公交网络中的可达性进行分析，为交通管理决策者提供制定阻断疫情传播方案的方法。

背景技术

公共交通系统在便利市民往返于不同地区的同时，由于其拥挤性、密闭性和流动性等特点，成为了病毒传播扩散的高危地带。当公交部门从流调信息中得到密接、次密接乘客信息或公交系统内有疑似感染者报告，立即针对性地调整公交运行，能够有效地阻断病毒传播，防止疫情扩散导致更多的乘客感染和更大的经济损失。因此，迅速而有效的公共交通系统疫情传播阻断方法能够带来巨大的社会和经济效益。

发明内容

为了阻断疫情在公共交通系统内传播的同时，平衡市民日常出行需求和降低公交部门经济损失，本发明提出了一种基于整数规划的疫情传播阻断方法，该方法适用于公共交通系统环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，首先公交部门从流调信息中得到密接、次密接乘客信息或接到公交系统内疑似感染者报告，通过下述流程得到阻断方法，并形成阻断方案、发布调度调整指令：(1)利用公交网络拓扑信息和 IC卡历史刷卡数据计算区间旅行时间矩阵和区间客流量矩阵，构建有向网络； (2)计算获得不同疫情传播发展阶段、不同容忍经济效益损失限度和不同阻断方式下的可达性变化值；(3)确定阻断方法，具体包括下列步骤：

1)利用城市公交网络拓扑信息、IC卡刷卡数据计算区间旅行时间矩阵和区间客流量矩阵，构建具有长度和容量的有向网络；

2)基于有向网络、区间旅行时间和区间客流量，建立可达性模型；

3)建立不同网络阻断问题下的网络阻断模型，降低网络可达性、阻断疫情传播，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；

4)综合对比分析阻断前后的可达性值变化，确定阻断方案。