[发明专利]基于轨道交通的停车换乘设施最优选址和容量确定方法

权利要求书

1.一种基于轨道交通的停车换乘设施最优选址和容量确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：设置网络参数、需求参数、候选换乘站点和遗传算法参数，迭代总次数m，其中初始迭代次数为0，所述遗传算法参数中包括初始可行解，即停车换乘规划方案的个数n；

步骤2：从候选的换乘站点中随机选择不超过规划数量的站点作为一种停车换乘规划方案，生成n个停车换乘规划方案作为初始可行解；

步骤3：对组内的每个停车换乘规划方案按照如下流程进行网络评估，确定双层规划模型中的上层目标函数值：

步骤3.1：根据停车换乘规划方案中的换乘站点布置，设定双模式交通网络；

步骤3.2：采用双层规划模型中的下层模型，即交通方式划分和交通分配组合模型确定双模式交通网络中的路段交通流量和出行者出行方式划分情况；

步骤3.3：根据步骤3.2中得到的路段交通流量和出行者出行方式划分情况，计算网络总出行成本；

检查换乘方案是否满足公交使用率和建设成本的约束，若同时满足两个约束，则将所述网络总出行成本作为双层规划模型中的上层目标函数值，否则对网络总出行成本施加惩罚成本后，将得到的结果作为双层规划模型中的上层目标函数值；

步骤4：根据目标函数值，选取方案优化概率最大的n/3个停车换乘规划方案；

步骤5：判断当前迭代次数i是否达到迭代总次数m，如是，则停止迭代，终止本方法，否则，进入下一步；

步骤6：在n/3个停车换乘规划方案中随机选择两个停车换乘规划方案，对这两个方案交叉配对产生新的规划方案，重复多次，产生n/3个新的规划方案；

步骤7：在n/3个停车换乘规划方案中随机选择n/3次停车换乘规划方案，每次选择一个规划方案，同一规划方案可以被选择多次，对每个停车换乘规划方案，即可行解(x，y)中的向量进行随机调整，得到n/3个新的规划方案；

步骤7：将所述步骤4、6和7得到的停车换乘规划方案组成一个新一轮的n个规划方案，然后返回步骤3。

2.根据权利要求1所述的基于轨道交通的停车换乘设施最优选址和容量确定方法，其特征在于，所述步骤3.2的具体流程为：

a)基于自由流时间，利用交通方式划分和交通分配组合模型中的logit选择模型，将出行者的交通需求划分为完全使用轨道和非完全使用轨道两种出行模式，所述非完全使用轨道出行模式中包含小汽车出行和停车换乘两种出行方式；

b)将小汽车和停车换乘这两种出行模式的交通需求，根据用户均衡的理论，分配到城市双模式交通网络上去，得到双模式交通网络中的路段交通流量和出行者出行方式划分情况。

3.根据权利要求2所述的基于轨道交通的停车换乘设施最优选址和容量确定方法，其特征在于，所述步骤b)的具体流程为：

步骤b-1：将小汽车和停车换乘交通需求分配到当前最短路径上，将分配得到的路段流量作为当前路段流量；

步骤b-2：根据当前路段流量，采用BPR函数计算路段出行时间；

步骤b-3：根据所述步骤b-2得到的路段出行时间，在双模式交通网络中重新计算最短路径，将所述小汽车和停车换乘两种出行模式的交通需求分配到这条最短路径上，得到辅助路段流量；

步骤b-4：在所述辅助路段流量和当前路段流量之间进行一维搜索，得到使双层规划模型中下层规划的目标函数值最小的路段流量，并用其更新当前路段流量；

步骤b-5：检查更新后的当前路段流量是否满足收敛标准，若满足，则结束步骤b)，进入下一步，否则返回步骤b-2。

4.根据权利要求3所述的基于轨道交通的停车换乘设施最优选址和容量确定方法，其特征在于，所述步骤b-5中的收敛标准为：步骤b内部的第x次迭代中得到的论断流量v^x和第x+1次迭代中得到的路段流量v^x+1之间的二阶范数小于预先确定的阈值ε，其中x表示步骤b内部的迭代次数。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的基于轨道交通的停车换乘设施最优选址和容量确定方法，其特征在于，所述步骤4中的方案优化概率根据下式计算得到：

P(j)=(zmaxi-zji)ΣJ(zmaxi-zji)]]>

式中：P(j)表示第j个方案被选中的概率，表示在第i次迭代中，使目标函数最大的换乘方案对应的目标函数值，表示在第i次迭代中，第j个方案对应的目标函数值，J表示在第i次迭代中所有换乘方案的集合。