[发明专利]一种基于历史信息预测和缓解公共交通网络拥塞的方法

摘要

本发明涉及一种基于历史信息预测和缓解公共交通网络拥塞的方法，构建公交‑地铁双层换乘网络，计算最短路径，计算乘客在公交网络中从站点i到站点j需要的等待时间，衡量从节点i投递包到其邻居节点j需要的代价；计算每个节点的介数，作为上述网络中所有边的权值；定义节点i投递包到目标节点k在最短路径上需要的代价以及路由策略，预测当前时刻从节点i到其各个邻居节点j的包的数量定义基于公交‑地铁双层换乘网络中的历史信息来为当前时刻站点i选择下一站点时的代价函数。本发明方法考虑了时间延迟对获取拥塞信息的影响，使用公交‑地铁双层网络模型比普通的单层网络更能反映公共交通的真实信息，根据历史信息预测使网络拥塞明显得到缓解，降低了平均传输时间。

主权项

1.一种基于历史信息预测和缓解公共交通网络拥塞的方法，其特征在于包括以下步骤：1)构建公交‑地铁双层换乘网络；2)在公交‑地铁双层换乘网络中计算最短路径；3)在最短路径中，计算乘客在公交网络中从站点i到站点j需要的等待时间，用于反映从站点i到j的交通拥塞程度；4)在公交‑地铁双层换乘网络中，定义一个代价函数Costij(t)，衡量从节点i投递包到其邻居节点j需要的代价，其中，t为时间步；5)计算公交‑地铁双层换乘网络中每个节点的介数，作为该节点所代表的线路上所有站点在公交‑地铁双层换乘网络中所有边的权值；如果两个站点同时属于多条线路，则将所有权值相加，将计算的结果设置为换乘网络中边的权值Wij；6)在公交‑地铁双层换乘网络中，将节点i投递包到目标节点k在最短路径上需要的代价Costik(t)定义为7)定义获取公交‑地铁双层换乘网络中从站点i到其邻居节点j的拥塞信息的时间延迟为时延，考虑时延影响的路由策略表示为其中，Rij表示乘客在公交网络中从站点i到站点j需要的等待时间，Tij表示从站点i到站点j的乘车时间，α为一个在[0,1]范围内可调的参数；Δt是时间延迟；8)通过节点i到其各邻居节点j的历史拥塞信息来预测当前时刻从节点i到其各个邻居节点j的包的数量；9)定义基于公交‑地铁双层换乘网络中的历史信息来为当前时刻站点i选择下一站点时的代价函数。