[发明专利]一种用于缓解轨道交通拥挤的最小成本路径和混合路径分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于缓解轨道交通拥挤的最小成本路径和混合路径分配方法。

背景技术

交通运输网络在现代社会拥有着举足轻重的地位，然而，由于需求的不平衡分配，交通网络经常出现拥挤的现象，极大地影响了网络的效率。为了提高交通运输网络的使用效率，越来越多的研究者开始从路由的角度思考缓解网络拥挤的方法。然而，这些方法目前仍存在以下问题：

1)在采用最短路径分配的方法中，任一出行选择路径的原则是总距离最短，导致网络中心节点拥挤，极大降低了网络的效率；

2)故意避开了中心节点，使得中心节点没有得到有效利用；

3)采用启发式算法得到的是次优解，并不是最优解；

4)选用线性目标函数，而现实生活中的阻抗函数通常都是非线性的，与实际情况相差较大；

5)在现有的缓解网络拥挤方法中，极大地增加了乘客的出行时间；

6)有些路由方法以各网络节点为研究对象，建立固定的路径，而没有考虑客流之间的相互影响；不同起终点的出行者在部分的站间区间可能重叠，从而使得这些区间可能产生拥挤。有些缓堵模型针对各网络节点建立拥挤最小的路径，然后再把OD分配到各确定的路径上，而没有考虑它们之间的相互影响。

综上所述，现行的网络缓解拥挤模型要么没有考虑乘客路径选择博弈，要么算法采用启发式算法，得到的是次优解；要么算法的目标函数不符合实际，要么优化过程复杂，实际应用难度大。

发明内容

本发明提出了一种用于缓解轨道交通拥挤的最小成本路径和混合路径分配方法，从乘客出行路径的角度出发，提出新的路径分配方法，实现对客流的集聚与分散，通过改变少部分出行者的路径，仅轻微增加少量出行者出行时间，就可有效缓解网络。

一种用于缓解轨道交通拥挤的最小成本路径分配方法，通过构建轨道交通网络，利用乘客的出行起点和终点信息，计算乘客在轨道交通网络中每段轨道区间上的出行成本，以所有轨道区间的出行成本之和构成轨道交通网络总出行成本达到最小，来分配轨道交通网络中每段轨道上的交通流量，缓解轨道交通拥挤；

其中，所述轨道交通网络由节点和节点之间连接边构成，所述节点是指轨道交通网络中的车站，所述节点与节点之间的连接边是指轨道交通网络的站间区间；

所述乘客在轨道交通网络中每段轨道区间上的出行成本c_ij(f_ij)是指i站到相邻的j站的出行时间成本和拥挤成本之和：

cij(fij)=(1+α·(fijMij)β)·tij=tij+α·(fijMij)β·tij]]>

其中，f_ij和M_ij分别表示在从车站i到相邻的车站j一小时内的客流量和额定容量，t_ij表示i站到相邻的j站的出行时间，α表示拥挤成本线性参数，取值范围为0.15～0.45，β表示拥挤成本指数参数，取值范围为1～10；