[发明专利]一种公交专用道上公交停靠站泊位数确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公交停靠站泊位数确定方法，特别是关于一种公交专用道上公交停靠站泊位数确定方法。

背景技术

公交车停靠站供公交车频繁的停靠并完成乘客上下车的功能，占用道路的空间资源，影响了其它线路公交车的通行，是城市道路通行能力的“瓶颈”。尤其是在交通高峰的时候，更是造成交通拥堵，公交车辆停靠混乱以及交通事故频发的一个主要原因。

截止目前，我国公交车停靠站设置优化的研究还很匮乏，导致大多数城市的公交车停靠站的设置一般以经验和定性为主，严重影响了公交车的运行效率。而公交车停靠站泊位数的确定是公交车停靠站设置问题中不可忽略的一个重要问题，直接影响着车站通行能力的大小，继而影响公交车辆的停靠以及运行，对道路交通流产生较大的影响。

现有研究中通过建立各种数学模型，比如排队论，来优化确定公交车停靠站的泊位数，而没有考虑到公交车相互之间的影响，使得模型较为理想，且比较简单，与实际情况差距较大。

公交专用道是确保公交快速通行的有效载体，公交专用道有效减少了道路横向干扰，但由于公交专用道上不同线路具有各自的发车频率和客流特性，在汇合到公交专用道上后，车辆到站分布则表现出不稳定性。使得公交车形成了“脉冲式”车流，即在一段时间内停靠站中无公交车停靠，停靠站空闲；而在一段时间内好几辆公交车连续甚至几乎同时到达，导致泊位数不足，车辆站外排队。因此合理优化公交专用道上停靠站泊位的个数，对于减少拥堵，提高交通设施的利用率，有着很大的研究意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种公交专用道上公交停靠站泊位数确定方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种公交专用道上公交停靠站泊位数确定方法，其包括以下步骤：1)采集公交路网数据、公交车辆数据和行人数据的原始数据；2)根据原始数据，在Netlo_go软件中建立公交路网仿真系统；3)为公交路网中每一个公交车停靠站编号，其编号为i，i＝1,2,3,...,M，并为每一公交车停靠站随机分配泊位数，得到一个S行，M列的矩阵，该矩阵中每一行代表一个公交停靠站泊位数方案A1，即共S个公交停靠站泊位数方案A1；4)针对每一公交停靠站泊位数方案A1，在公交路网仿真系统中对应设置各公交车停靠站的泊位数，并经过公交路网仿真系统运行，得到仿真时间内公交专用道上乘客总等车时间；5)针对每一公交停靠站泊位数方案A1，将其对应的乘客总等车时间的倒数作为适应度函数值，采用轮盘赌算法随机产生一个S行、M列的公交停靠站泊位数方案A2构成的矩阵；6)针对S个公交停靠站泊位数方案A2，采用两点交叉算子执行遗传算法交叉操作，得到一个S行、M列的公交停靠站泊位数方案A3构成的矩阵；7)针对S个公交停靠站泊位数方案A3，采用基本位变异算子执行遗传算法变异操作，得到一个S行、M列的公交停靠站泊位数方案A4构成的矩阵；8)针对每一公交停靠站泊位数方案A4运行公交路网系统，得到对应的乘客总等车时间，并计算得到各自的适应度函数值，选取公交停靠站泊位数方案A4的适应度函数值中最大的适应度函数值作为最优适应度函数值，并判断该最优适应度函数值的变化程度，若最优适应度函数值的变化程度小于5％，则视为合格，输出最大的适应度函数值所对应的公交停靠站泊位数方案A4；否则，将公交停靠站泊位数方案A4构成的矩阵最为最初的公交停靠站泊位数方案A1构成的矩阵，返回步骤5)继续进行公交停靠站泊位数方案的优化，直到得到合格的公交停靠站泊位数方案为止。

所述步骤2)中，公交路网仿真系统包括配置公交路网中道路agent、公交车辆agent、行人agent的属性，并对公交车建立跟驰模型，以便模拟公交车之间的跟驰现象；对行人建立乘客上车时间模型，以便计算乘客上车时间。

所述步骤4)中，公交专用道上乘客总等车时间C_t：其中，N_j表示仿真时间内的公交车乘客数量，t_j表示仿真时间内第j个乘客的等车时间。

所述步骤6)包括以下步骤：①随机选择两个公交停靠站泊位数方案A2组成一对；②在相互配对的两个公交停靠站泊位数方案A2中随机设置两个交叉点；③利用随机数生成器随机产生一个数，若该数大于执行交叉的最小值P_c，则交换两个公交停靠站泊位数方案A2在所设定的两个交叉点之间的部分染色体，得到一个S行、M列的公交停靠站泊位数方案A3构成的矩阵；否则，不发生交换。