[发明专利]公共交通出行服务车头时距和可靠性价值评估方法和装置

说明书

本发明的一种公共交通出行服务车头时距和可靠性价值评估方法和装置，可解决现有技术并没有将考虑等待时间对出行者的旅行成本的影响，导致公共交通出行服务可靠性低的技术问题。本发明实施例是在考虑等待时间对出行者的旅行成本的影响下，以等待时间和早到时间作为外生变量，基于时间调度模型建立了一种一般出行成本价值函数，并在此基础上，利用车头时距和等待时间分布函数关系模型，推导出公共交通出行服务车头时距和可靠性价值的估计式。该发明将为交通规划和交通管理控制部门在公共交通项目经济评价中提供评价指标计算方法。

技术领域

本发明涉及交通规划技术领域，具体涉及一种公共交通出行服务车头时距和可靠性价值评估方法和装置。

背景技术

交通系统的不可靠性将不能完全保证准确地预测旅行时间，因此，对旅行者来说可能使得出行者们错过最佳的出行方式，并影响着他们的出行规划。在实际出行过程中，主要影响因素通常是去目的地的潜在延误。针对这种情况，旅行者通常通过调整他们的出发时间、改变路线或出行模式来保证准时或者早到目的地的时间需求。

根据Gaver和Knight的开创性贡献，Bates等人研究了旅行时间变异性对出发时间选择和旅行成本的影响，扩展了Small的调度模型构建了一种时间不确定的调度模型，并推导出了期望旅行成本和可靠性价值。然而，目前研究大多数集中于小汽车使用者，尽管一些学者在一定程度上对调度模型进行了调整来考虑公交使用者(通常将离开时间作为一个离散变量)，但他们仍然没有考虑到公共交通系统特有特性包括：(1)区分等待时间和在车时间，Wardman曾指出大多数公交用户对这两种时间的评价不同；(2)拥堵与等待时间是与车头间距的大小密切相关。但是，这些工作并没有现有模型中体现。

发明内容

本发明提出的一种公共交通出行服务车头时距和可靠性价值评估方法和装置，可解决现有技术并没有将考虑等待时间对出行者的旅行成本的影响，导致公共交通出行服务可靠性低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种公共交通出行服务车头时距和可靠性价值评估方法，包括以下步骤：

S100、构建出行成本价值函数，以等待时间和早到时间作为外生变量建立一般出行者出行成本价值函数；

S200、通过推导出一般出行成本价值函数的一阶条件，从而得出最优发车时间函数；

S300、基于S100和S200计算最小期望成本价值函数；

S400、给出车头时距和等待时间的分布函数关系模型；

S500、分别通过S300最小的期望成本价值函数对车头时距均值和方差求偏导，得出服务车头时距和服务可靠性价值的数学表达式；

S600、基于服务车头时距和服务可靠性价值的数学表达式，分析服务车头时距价值和服务可靠性价值的变化情况。

另一方面，本发明还包括一种公共交通出行服务车头时距和可靠性价值评估装置，包括以下单元：

出行成本价值模型构建单元，用于实现构建出行成本价值函数，以等待时间和早到时间作为外生变量建立一般出行者出行成本价值函数；

最优发车时间函数计算单元，用于通过推导出一般出行成本价值函数的一阶条件，从而得出最优发车时间函数；

最小期望成本价值计算单元，用于计算最小期望成本价值函数；

车头时距和等待时间的分布函数关系建立单元，用于给出车头时距和等待时间的分布函数关系模型；

服务车头时距价值和服务可靠性价值分析处理单元，用于通过最小的期望成本价值函数对车头时距均值和方差求偏导，得出服务车头时距和服务可靠性价值的数学表达式，并基于服务车头时距和服务可靠性价值的数学表达式，分析服务车头时距价值和服务可靠性价值的变化情况。