[发明专利]一种基于遗传算法优化的城市区域交通大数据分析系统与方法

摘要

本发明属于城市交通设计领域，具体涉及一种基于遗传算法优化的城市区域交通大数据分析系统与方法。其中，所述系统包括：城市路网与行人出行分布分析模块、城市路网交路流量分析模块、城市轨道交通系统分析模块、城市区域交通系统决策模块。本发明以城市路网与居民出行分布作为对象，采用连续网络设计中的双层规划模型，将城市路网与居民出行分布的指标引入城市路网优化中，建立了基于遗传算法的城市路网优化双层规划模型，通过遗传算法计算最优解，并基于最优解实现交通系统决策配置，极大提高了城市区域交通的数据分析能力和决策能力。

主权项

1.一种基于遗传算法优化的城市区域交通大数据分析系统，其特征在于，包括城市路网与行人出行分布分析模块、城市路网交路流量分析模块、城市轨道交通系统分析模块、城市区域交通系统决策模块；所述城市路网与行人出行分布分析模块包括由行人出行网络和路网网络相互作用而形成的双层网络，上层网络为行人出行网络，通过上层网络和下层网络的节点，采集由上层网络和下层网络的全部节点上的客流量和交通流量组成的城市交通系统大数据，并计算表示人流分布特征、交路通过能力、人流服务能力、交路运营组织复杂性、设备投资与运营费用这些因素的城市区域交通利用率指标；城市路网交路流量分析模块根据所述城市区域交通利用率指标，建立优化单目标函数，并利用遗传算法对上述单目标函数进行优化求解，确定交路通行的最优解；城市轨道交通系统分析模块基于城市路网与行人出行分布分析模块和城市路网交路流量分析模块，以交通车站的客流量为输入条件生成接运公交候选线路集合，根据接驳交通方式构建接运公交线网规划的双层规划网络，上层网络以城市轨道交通系统内出行成本、系统运营成本、单体车辆出行数量的加权之和最小为目标，优化系统内的线路组合方案、线路的车辆配置和发车频率，下层网络以上层网络输出的所有数据为输入，计算不同接驳交通方式的出行成本，利用遗传算法求解模型；城市区域交通系统决策模块用于根据城市路网交路流量分析模块以及城市轨道交通系统分析模块获得的最优解，确定城市路网交路通行和城市轨道交通的配置方案。