[发明专利]铁路综合客运枢纽换乘流线初始网络设计方法

权利要求书

1.一种铁路综合客运枢纽换乘流线初始网络设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）换乘客流量需求预测与换乘流线起终点位置确定；

（2）构造换乘流线基础网络，并进行合理简化；

（3）基于改进的最短路配流算法生成初始换乘流线网络。

2.根据权利要求1所述的铁路综合客运枢纽换乘流线初始网络设计方法，其特征在于：步骤（1）具体包括：

（1-1）预测各运输方式之间设计年度高峰小时的换乘客流量；

（1-2）拆分各种运输方式的功能空间模块，分别测算“上客区域”与“下客区域”所需规模；分别划定每种方式“上客区域”、“下客区域”的可选区域进入待选集，并进行选区优先度排序；

（1-3）对于每种运输方式的上、下客区域按照优先度顺序各选择1个待选区，取待选区与换乘衔接区域的边界处中点作为换乘起终点坐标。

3.根据权利要求1所述的铁路综合客运枢纽换乘流线初始网络设计方法，其特征在于：步骤（2）具体包括：

（2-1）构造换乘流线基础网络，建立X-Y-Z三维笛卡尔坐标系，将一对换乘起终点看作一个长方体的两对角点，该步骤生成了两对角点间通过长方体的棱进行连接的六条路径，这六条路径正是起终点间，在互相垂直的通道空间内，距离最短且转弯次数最少的路径集合；而长方体除起终点以外的顶点则为路径中间节点、节点间的连接关系则为弧段；对于每对换乘路径起终点都进行上述中间节点与弧段的构造；形成了由一系列换乘起终点、路径中间节点以及节点间的弧段构成的较为复杂的三维基础网络，该网络为各换乘起终点间最短路径的合集；

（2-2）简化换乘流线基础网络，对该基础网络的所有节点分别在X、Y、Z轴上聚类，将网络中所有节点的X轴坐标值聚为n类，更改每个节点的X坐标值为其所属类的X坐标平均值；对网络中所有节点的Y轴、Z轴坐标进行同样的聚类与坐标值更改，节点间的弧段连接关系不变，即得到一个简化的基础网络。

4.根据权利要求1所述的铁路综合客运枢纽换乘流线初始网络设计方法，其特征在于：步骤（3）具体包括：

（3-1）确定总优化目标为换乘客流在全网络的换乘时间成本最小，包括弧段时间成本与节点时间成本；

（3-2）构建改进的最短路配流路径选择模型，其路径选择目标为换乘客流在所选路径上的广义阻抗最小，包括弧段广义阻抗与节点广义阻抗；

（3-3）计算换乘起终点间各条路径的总广义阻抗，利用SPFA算法找出总广义阻抗最小的路径集，对路径集中总转向次数小于设定的最大转向次数值的各路径平均分配换乘起终点间的总流量；

（3-4）计算该轮换乘路径流量分配方案；

（3-5）计算该轮流量分配过后的各弧段与节点处的时间成本，并计算全网络时间成本总和；

（3-6）记录各轮分配全网络时间成本总和的最小值；

（3-7）若分配次数达到设定的最大分配次数值，则退出程序，若不满足，通过迭代模型重新计算各弧段与节点处的广义阻抗值，并返回步骤（3-3）；

（3-8）对不同参数取值下的方案进行比选，选择全网络时间成本最小的配流状态为最终换乘流线初始网络方案。