[发明专利]一种最大化时空可达性的公交线路站点优化布设方法

说明书

技术领域

本发明涉及公共交通规划领域，更具体地说是一种最大化时空可达性的公交线路 站点优化布设方法。

背景技术

随着我国经济的发展，城市人口规模不断扩大，居民的出行面临越来越多的问题， 随着小汽车数量的急剧增长，城市道路拥堵问题越趋严重。为了缓解城市交通拥堵问题，城 市管理者提出了“公交优先”等发展战略。公共交通在城市居民出行中起到越来越大的作 用，而公交站点的布设影响着公共交通的运营效率及服务水平，如当单条公交线路站点数 量过多时，站点建设投资增多，公交车辆停靠站次数增多而导致行程时间增加，而当单条公 交线路站点数量较少时，则会增加居民到站点的步行时间。因此需要采取合理科学的公交 线路站点布设方案，以使总体的效益达到最佳。

现今居民出行逐渐追求可达性，可达性作为衡量交通系统服务水平的一个重要指 标，表征的是居民在特定的交通出行方式下到达服务或活动设施的难易程度。可达性的计 算方法包括累积机会法、重力模型法及时空效用法等，主要用来对现实中的几何网络尤其 是道路交通网络的连通性、可达性水平进行度量与评价。其中，时空可达性指的是从个体角 度出发，通过个体在特定的时间-空间约束下，能够到达的时间-空间区域以及相应活动的 选择来度量可达性水平，能够较好地描述出个体出行的时空过程，反映个体出行的目的需 求。

目前，根据已有研究的公交线路站点优化布设模型根据目标函数的不同，可将其 分为：1.最小化总花费的模型；2.最小化行程时间的模型；3.最小化步行时间的模型；4.最 大化客流覆盖面的模型。即是说已有的公交线路站点优化布设模型基本上都是从居民出 行的机动性角度出发，需要利用到OD(Origin-Destination)客流量来进行计算，并没有考 虑到居民出行的可达性这一重要指标，而且OD客流量的获取难度较大，需要进行较大规模 的实际交通调查，同时获取精度也不太高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种引入时空可达性 的最大化时空可达性的公交线路站点优化布设方法。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种最大化时空可达性的公交线路站点优化布设方法，包括以下步骤：

S1、确定单条公交线路布设的位置及走向，得到公交线路布设线；

S2、采集公交线路沿线的乘客出行聚集点数据，包括其经度、纬度等信息；

S3、采集公交线路沿线的城市活动设施点数据，包括其经度、纬度等信息；

S4、采集公交线路沿线的步行网络数据，并将其与公交线路布设线、乘客出行聚集 点及城市活动设施点关联起来；

S5、计算在时刻τ从某一个乘客出行聚集点i到某一个城市活动设施点j的总出行 时间t(i,j)，所述t(i,j)包括去程i到j及回程j到i的时间；

S6、设定乘客从出行聚集点i到活动设施点j的总可利用时间为T(i,j)，乘客在活动设施点j的逗留活动时间为判断是否小于等于T(i,j)，是则λ_ij＝0，否则λ_ij＝1，对于j∈A均成立，其中D为城市活动设施点集合，A为出行聚集点集合；

S7、构建公交线路站点优化布设模型其中D为城市活动设施点集合，A为出行聚集点集合，该模型目标值Z为最大化一定时空约束下可达活动设施的数量，也即是最小化一定时空约束下不可达活动设施的数量；

S8、利用遗传算法对S7提出的优化布设模型进行求解，得到最大化时空可达性的 公交线路站点布设方案。

本发明通过引入时空可达性作为发明模型的目标函数，考虑了居民出行的时空过 程，最后得到一种最优的公交线路站点布设方案，该布设方案更好地满足了出行者的出行 目的需求，从而能够提高公交线路的服务水平。

优选地，所述步骤S5中，计算从某一个乘客出行聚集点i到某一个城市活动设施点 j的总出行时间t(i,j)的具体步骤包括：

S501、利用步行网络计算乘客从出行聚集点i到出发站点m的步行时间以及从到达站点n到目的城市活动设施点j的步行时间