[发明专利]面向末班换乘需求的多模式公共交通时刻表优化方法

说明书

所属领域

本发明涉及一种面向末班换乘需求的多模式公共交通时刻表优化方法，属于城市公共交通运营管理领域。

背景技术

考虑到运营成本限制和资源利用效率，国内城市均不提供24小时轨道交通服务。末班列车成为当日乘客利用轨道交通服务完成出行的最后机会。由于换乘关系的存在，单条线路的末班列车时刻表不仅影响到本线乘客的出行，更大程度上会通过站点将影响扩大至整个轨道交通网络以及与其存在换乘关系的地面公交线路。对于换乘乘客而言，只有当其到达换乘站的时刻比其所需换乘线路的末班列车离开此站的时刻至少提前步行换乘必要时间时，乘客才能顺利通过轨道交通服务到达目的地。换言之，当各线路结束运营的时刻未能协调匹配时，会使得空间上存在换乘关系的线路间出现换乘失败的情况。乘客将被迫选择替代方式如出租车完成下一段旅程。出行成本的大幅度增加将严重影响乘客对公共交通服务的满意度，尤其是对于部分仍需在夜间工作的低收入群体。

既有关于末班换乘问题的研究尚处于起步阶段且仅涉及轨道交通系统，多集中于通过协调各线路末班列车计划发车时刻、计划运行时间、计划停靠时间以降低换乘失败率和换乘等待时间，未考虑末班时刻表调整对深夜时段非末班列车发车计划的影响；且多利用启发式算法如遗传算法求解模型，无法保证解的全局最优性。已有成果也无法直接应用于解决地面公交与轨道交通间末班换乘问题，地面公交深夜时段时刻表既需要考虑与轨道交通末班时刻表的协同，也需尽可能延长运营时间以便在轨道交通停止运营后作为其替代方式为出行者提供基本的公共交通服务；且由于公交站泊位数约束，在时刻表协调时需避免多条公交线路同时到站却排队进站现象；故针对不同方式间末班换乘问题，有必要进行专门且细致的研究。

发明内容

技术问题：本发明提供了面向末班换乘需求的多模式公共交通时刻表优化方法，用于调整轨道交通、地面公交深夜时段时刻表方案，以降低网络内乘客换乘失败率。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种面向末班换乘需求的多模式公共交通时刻表优化方法，该方法包括如下步骤：

第一步：根据客流特征筛选关键换乘关系及其关联站点；

第二步：基于计划时刻表和历史运行数据采集运行信息；

第三步：调查获取乘客换乘步行时间及公交站点泊位数；

第四步：建立轨道交通深夜时段时刻表优化模型并求解；

第五步：建立地面公交深夜时段时刻表优化模型并求解。

在所述的第一步中，分析轨道交通网络内客流流向、流量特点，筛选网络内待优化的关键换乘站点及换乘关系，即所述关键换乘关系；基于历史客流数据，筛选与目标地面公交线路具有高换乘量的轨道交通线路及关联公交站点、轨道站点，即所述关联站点。

在所述的第二步中，基于计划时刻表采集运行信息的方法为：根据运营企业提供的轨道交通计划时刻表，获取研究时段内目标轨道交通线路计划发班量计划发车间隔末班列车计划发车时刻在换乘站至区段计划运行时间在换乘站处计划停靠时间基于运营企业提供的地面公交计划时刻表，获取研究时段内目标地面公交线路l计划发班量NB_l、计划发车间隔SH_l，末班公交车计划发车时刻SD_e(l)，倒数第k(l)班公交车计划发车时刻SD_k(l)及其在公交站s至s+1区段计划运行时间基于历史运行数据采集运行信息的方法为：基于历史AVL(Automatic Vehicle Location)数据获取公交车辆在公交站s处最长停靠时间。

在所述的第三步中，通过实际调查获取换乘站处乘客从线路步行至线路平均换乘步行时间通过实地调研确定公交站s停靠泊位数和乘客从公交站s步行至轨道站平均换乘步行时间

在所述的第四步中，轨道交通深夜时段时刻表优化模型定义如下：