[发明专利]一种可靠性最短路的定制公交线路优化方法

权利要求书

1.一种可靠性最短路的定制公交线路优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)路网的建立，包括：时空网络的建立和可靠性网络的建立；其中：

(1)所述的时空网络的建立，是将物理路网拓扑为时空路网，N为站点集合，表示乘客上车的站点；A为路径集合，表示路网通路，站点i,j之间的通路用弧ij表示，i,j∈N；增加时间维度E：e∈E，e为一天中不同的时段；

(2)所述的可靠性网络的建立，是在时空路网基础上，增加路段可靠性σ_ij^we，表示弧ij在时间段e内可能造成延误的方差，T_rs^e为路径rs在时间段e内的可靠性最短路径运行时间，表达式如下：

其中，t_ij^we为时间段e路径rs的第w个路段ij上的车辆自由流时间，Z_α表示选择偏好，α表示车辆风险偏好，α＞0.5为风险规避型，α＝0.5为风险中立型，α＜0.5为风险寻求型；

其中，路段可靠性σ_ij^we的计算方法，是采用改进的BPR函数计算，所述改进的BPR函数是通过给定路线预测的未来时刻车流量与路段实际通行能力的关系确定：

其中t_ij为车辆通过ij路段的自由流时间，τ和ζ为标定系数，τ＝0.15，ζ＝4，c为路段实际通行能力，q为未来时刻车流量；

2)乘客松弛时间窗的确定；

3)服务范围确定；

4)计算乘客是否能够被已开通的车辆k服务；

5)寻找可靠性最短路径；

6)定制公交新线路开通。

2.根据权利要求1所述的一种可靠性最短路的定制公交线路优化方法，其特征在于，步骤2)中所述的乘客松弛时间窗，是指定制公交接受偏离原规划路线接送其他乘客所需花费的最大行程时间，包括接送乘客时间和乘客上下车时间，

其中T为定制公交线路总的乘客松弛时间窗；T_i为第i站点与第i+1站点的间乘客松弛时间窗；β_ij为定制公交通过第i站点后偏离原规划路线到站点j接送其他乘客的距离；t_pj为乘客p在站点j上下车所花费的时间；m为j站点乘车的人数；v为定制公交车辆的平均速度。

3.根据权利要求1所述的一种可靠性最短路的定制公交线路优化方法，其特征在于，步骤3)是在乘客最大松弛时间窗取值确定后，得到偏移基本线路的距离。

4.根据权利要求1所述的一种可靠性最短路的定制公交线路优化方法，其特征在于，步骤4)包括：

(1)判断乘客是否在服务范围内

(1.1)车辆k通过乘客提出上车请求站点j，且车辆到达所述请求站点j时刻t_kj在乘客请求上车时间窗内，则乘客p被车辆k服务，其中p表示乘客；

(1.2)乘客提出上车请求站点j在车辆k的服务范围内，且车辆因偏离原规划路线到达乘客请求站点j时刻t_kj，是在乘客请求上车时间窗内，若有则转到第(2)步，否则乘客不能被已开通车辆k服务；

(2)判断车辆k是否因接新请求乘客而无法满足其他已被服务乘客的下车时间窗若有则转到第(3)步，否则乘客不能被已开通车辆k服务；

(3)判断车辆k是否因接新请求乘客而无法满足后续乘客的上车时间窗，若有则转到第(4)步，否则乘客不能被已开通车辆k服务；

(4)判断车辆k因接新请求乘客是否收益增加，如果收入大于成本，则接受乘客乘车请求，否则乘客不能被已开通车辆k服务，判断公式如下：

其中c_pk为乘客p乘坐车辆k的费用，π_pk为乘客p乘坐车辆k的人数，b_ij为车辆k接偏离公交站点i到公交站点j接乘客的单位成本，β_ij为定制公交通过第i站点后偏离原规划路线到站点j接送其他乘客的距离。