[发明专利]城市轨道交通接运公交计划发车时刻生成方法

权利要求书

1.一种城市轨道交通接运公交计划发车时刻生成方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一步：获取轨道交通列车计划到站时刻、接运公交车辆额定载客能力；

第二步：估计换乘乘客量及其平均换乘步行时间、掌握非换乘乘客到达规律；

第三步：设置虚拟列车作为非换乘乘客载体并将其与实际列车按到站时刻排序；

第四步：建立考虑车辆载客能力限制的接运公交计划发车时刻生成模型，定义如下：

T_min≤d₁＜T_min+h₁ (3)

u_ij＝y_ij·min(w_ij,C_j-v_ij) (8)

式(1)中，z为总成本(单位：min)；I为研究时段内轨道交通列车班次数(单位：班)，包括实际列车与虚拟列车；twt_i为轨道交通列车i上需换乘接运公交线路的所有乘客的总换乘等待时间(单位：min)；β为反映降低企业成本重要度的非负权重；J为研究时段内接运公交线路最大可发班次数(单位：班)；θ为1个单位时间(单位：min)，将企业运营成本转化为以分钟为度量单位的辅助参数；h_j为接运公交j和接运公交j+1之间的计划发车间隔(单位：min)；δ为罚因子(单位：min/人)，表示每增加一位未能顺利乘坐接运公交线路离开的乘客，总成本z增加δ分钟；P_i为列车i上需换乘接运公交线路的乘客量(单位：人)；u_ij为顺利乘坐接运公交j离开换乘枢纽的来自列车i的乘客量(单位：人)；

式(2)中，d_j为接运公交j计划发车时刻；

式(3)中，T_min为研究时段起始时刻，即所允许的接运公交线路最早计划发车时刻；

式(4)中，H_min和H_max分别为研究时段内计划发车间隔取值范围下限和上限(单位：min)；

式(5)中，Z⁺为正整数集合；

式(6)中，M为一个足够大的已知正数；y_ij为二元变量：当来自列车i的乘客有机会乘坐接运公交j离开时等于1，否则等于0；A_i为列车i计划到站时刻；WT为乘客由轨道交通站步行至接运公交首末站平均换乘步行时间(单位：min)；

式(8)中，w_ij为等待乘坐接运公交j离开换乘枢纽的来自列车i的乘客量(单位：人)；C_j为接运公交j核定载客量(单位：人/车)；v_ij为当来自列车i的乘客开始登上接运公交j时，车内已载乘客量(单位：人)；

第五步：设计嵌入枚举过程的遗传算法获取(近似)最优计划发车时刻方案。

2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通接运公交计划发车时刻生成方法，其特征在于，在所述的第一步中，根据运营企业提供的轨道交通计划时刻表，获取研究时段内各列车次于目标轨道交通站处的计划到站时刻；基于运营企业车辆配置实际情况，确定接运公交车辆额定载客能力。

3.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通接运公交计划发车时刻生成方法，其特征在于，在所述的第二步中，基于运营企业提供的公交卡刷卡数据，通过数据挖掘估计研究时段内由轨道交通线路换乘至接运公交线路的换乘乘客量，并基于实地调研确定换乘乘客由轨道交通站步行至接运公交首末站平均所需时间，即平均换乘步行时间；通过实地调研记录研究时段内由周边地块步行至接运公交首末站的乘客量及其到达时刻，即非换乘乘客到达规律。

4.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通接运公交计划发车时刻生成方法，其特征在于，在所述的第三步中，将来自周边地块的非换乘乘客转化为来自虚拟列车的换乘乘客，虚拟列车到达目标轨道交通站时刻为非换乘乘客实际到达接运公交首末站时刻减去平均换乘步行时间，将虚拟列车与实际列车按照到达目标轨道交通站的先后顺序进行排序。