[发明专利]一种具有虚拟换乘微枢纽的多模式公交换乘方法

摘要

一种具有虚拟换乘微枢纽的多模式公交换乘方法，包括以下步骤：步骤一：构建城市公交的加权有向换乘网络Space‑P；步骤二：构建步行可达微枢纽网络Cluster‑W；步骤三：构建公共自行车可达微枢纽网络Cluster‑B；步骤四：构建三层耦合公交网络模型；步骤五：采用具有虚拟微枢纽的多模式换乘方法。本发明结合虚拟换乘微枢纽的概念设计了多模式的公交换乘方法，将为用户公共出行提供更多新颖和使用的选择方案，同时倡导用户绿色出行，减少城市碳排放量。

主权项

1.一种具有虚拟换乘微枢纽的多模式公交换乘方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：构建城市公交的加权有向换乘网络Space‑P，在公交Space‑P中，网络中的节点定义为公交站点，如果两个公交站点处于同一个公交线路中，则这两个站点间有一条连边，两站点之间公交线路的长度为该连边的权值；步骤二：构建步行可达微枢纽网络Cluster‑W，Cluster‑W网络由加权完全子图构成，每个子图即为一个步行微枢纽WMHub，对于每个WMHub，它表示一个任意两个节点之间的欧氏距离小于阈值ΓW的公交站点群，其中的任意两点间最大的欧式距离定义为该WMHub的直径WMD，在每个WMHub中，任意两点间边表示通过短距离步行到达，其权值统一用对应的WMD来表示；步骤三：构建公共自行车可达微枢纽网络Cluster‑B，Cluster‑B网络结合城市公共自行车地理位置信息，由加权完全子图构成，每个子图表示为一个公共自行车微枢纽BMHub，每个BMHub表示一个任意两个节点之间的欧式距离小于阈值ΓB的公交站点群，其中的任意两点间最大的欧式距离定义为该BMHub的直径BMD，在每个BMHub中，任意两点间边表示通过节点附近的公共自行车短距离骑行到达，其权值统一用对应的BMD来表示；步骤四：构建三层耦合公交网络模型，将公交网Space‑P、步行可达微枢纽网络Cluster‑W和公共自行车可达微枢纽网络Cluster‑B做为三个网络层，此三层网络因为节点均为公交站点，因此在公交站点处存在明显的耦合关系，从而构成三层耦合网络；步骤五：具有虚拟微枢纽的多模式换乘方法，基于三层耦合网络模型，计算节点i到节点j在网络中的出行代价C(i,j)，比较出行代价值的大小，取最优值以确定该阶段的路径方案，过程如下：5.1初始化：令o表示起始节点，N表示网络节点的集合，将节点o加入N中，即N＝{o}，对所有不在N中的节点v，有：公式(1)中直接可达指Space‑P网络节点中有连边、存在于WMHub或者存在于BMHub中的其中一种或者多种情况；然后将乘坐公交车、步行、骑自行车的权值记录于三维数组S＝{P1,P2,P3}，取数组S中最小值确定为此时的换乘策略；5.2寻找一个不在N中的节点w，把w加入到N中，然后对所有不在N中的节点v，用[D(v),D(w)+C(w,v)]中较小的值更新原来的D(v)的值，同时取数组S中的最小代价作为此时的换乘策略；5.3重复步骤5.2，直到找到目的节点为止。