城市公交网络出行路径选择的计算机算法研究

利用数据库技术设计了公交网络数据结构和求解公交出行路径选择的计算机算法,并采用存储过程技术和Transact-SQL语言实现了求解大规模公交网络出行路径选择方案的算法.在兰州市部分公交线路的实例应用中,计算机算法以毫秒时间为度量单位完成了出行方案的查询.     

公交网络最优路径求解算法

求解公交网络最优路径是进行公共交通系统规划的一项关键技术.通过对多种现有算法的分析,利用公交换乘矩阵性质,本文提出了一种求解公交网络最优路径的标准算法.新算法考虑了公交换乘次数、换乘点选择以及出行总成本对求解最优路径的综合影响.通过建立换乘步行时间矩阵,并将过去求解最小换乘次数的换乘矩阵乘法运算变为相应的换乘步行时间矩阵和公交出行时间矩阵的加法运算,得到新算法.新算法可顺利实现在单一OD对、单起点多终点以及任意节点间求解最优路径的转化.文中给出了新算法的详细求解步骤,而且通过一个算例对新算法的有效性进行了验证.     

公交出行路径蚂蚁算法

结合公交乘客出行的特点,基于Dijkstra算法站点查询的出行路径选择方法,提出了基于蚂蚁算法的具有最少换乘次数的公交出行路径查询算法.算法利用了蚂蚁寻食出行路径选择的行为特点,通过线路激素强度的更新机制,实现了以换乘次数最少和公交出行站点最少的公交出行路径选择优化目标.算法实际查询结果与实际相符.     

考虑个性化出行需求的多模式公交路径规划

在多模式公交出行中,传统的路径规划方案已无法满足出行者日益增长的出行需求. 为提供基于出行者多种出行需求的个性化路径规划方案,通过IC卡刷卡数据模拟公交时刻表,建立基于模拟时刻表的多模式公交路网模型;采用动态阈值化法建立个性化出行需求评价值模型;设计深度优先搜索-遗传算法（depth first search-genetic algorithm,GA-DFS）,并基于此组合算法提出初始种群产生策略和两点变异方法;最后,假设了3种不同出行需求的出行场景,将某市区的多模式公交路网数据应用于模型和求解算法中,并与使用较广的模拟退火-遗传算法（simulated annealing-genetic algorithm,GA-SA）进行对比分析. 仿真结果表明:所提出的算法与模拟退火-遗传算法相比,平均迭代次数减少了42%,寻优能力提高了50%,并且可以提供基于乘客多种出行需求的路径规划方案.      

公交网络多路径选择启发式算法研究

公交乘客出行路径选择算法是公交乘客信息系统的核心技术。建立了公交网络出行路径选择的数学模型,在Dijkstra算法和迭代惩罚法的基础上,设计了公交网络多路径选择的启发式算法,并结合实际公交网络进行了算法的验证。算法合理考虑了换乘因素和距离因素对公交出行者路径选择行为的共同影响,能够生成多条备选路径供出行者选择。对于公交乘客信息系统相关技术的研究开发具有参考价值。     

基于遗传算法的定制公交路线多目标优化

常规公交乘客乘坐舒适度低,消耗时间长,推行定制公交在一定程度上能够缓解此问题.首先,以最小化乘客的出行时间、最小化车辆的油耗为目标函数,考虑车辆容量限制、出行时间约束、出行费用约束等,建立定制公交路线多目标优化模型.其次,采用改进的NSGA?Ⅱ算法(Nondominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ)求解,采用基于未到达交通节点顺序的自然数编码方法进行编码,采取锦标赛选择策略进行选择操作,采用均匀变异方式进行变异操作.最后以兰州市局部路网进行模拟研究.研究结果表明:运用建立的定制公交路线多目标优化模型及算法,能够快速得到优化路径,并且该路径能同时满足乘客出行时间短及车辆油耗低的要求.     

基于轨道交通与常规公交组合的出行路径选择研究

在轨道交通与常规公交组合的交通方式条件下,以乘客出行路径选择为研究对象,确定常规公交与轨道交通的吸引范围,在分析影响乘客出行路径选择主要因素的基础上,建立了广义出行成本模型。并根据乘客收入水平,将其分为高收入人群和低收入人群,分析两类乘客的出行路径选择特点,用K条最优路径算法求解。最后通过算例对模型进行验证,结果表明,将乘客按收人水平分类后更符合实际。     

基于MapInfo的城市公交查询系统的设计与实现

研究城市公交查询系统的设计与实现.利用动态分段技术,建立了基于Maplnfo的动态分段数据结构,充分考虑乘客出行心理,提出了公交出行最优路径算法,设计了城市公交查询系统,实现输入查询信息或直接对地图操作来获得出行最优路线和换乘方案,提高乘客出一行的便利性和高效性.     

基于GIS公交查询系统的设计与实现

本文充分考虑了乘客出行心理后,设计了以换乘次数最少和出行耗时最少作为约束目标的公交出行最优路径算法。利用动态分段技术建立了公交信息数据库,采用Visualc#．NET＋MapX5．0集成开发的方式开发了公交信息查询系统,实现了输入查询或直接对地图操作来获得出行最优路线和换乘方案。系统以济南市公交网络为基础进行了测试,测试结果良好,为居民的出行提供了一个方便、快捷的公交路线查询平台。     

公交网络系统的随机均衡配流模型

基于对公交网络的特殊性,把换乘次数的影响反映到出行时间中,提出符合乘客出行路径选择的行为假设。给出了广义出行时间下的SUE（Stochastic User Equilibnum）条件。在有容量限制的情况下,建立了公交网络系统的随机均衡配流模型。给出了模型的求解算法和算例,算例的结果表明模型具有一般性和适应性。     

基于GBAS的公交路径选择仿真系统研究

通过对公交系统进行网络描述,提出以换乘次数最少为首要优化目标,以公交出行距离最短为第二优化目标的基于GBAS(基于图的蚁群系统)的公交出行路径选择算法.同时,以该算法为核心研发一套仿真系统对算法有效性进行验证,亦具有一定的应用参考价值.     

轨道交通乘客个性化出行路径规划算法

随着城市轨道交通网络的不断完善,可供乘客选择的轨道交通出行路径日益 增加,乘客出行路径决策愈加复杂.本文在分析轨道交通服务水平变量对不同属性乘客出 行路径选择行为影响的基础上,提出轨道交通乘客个性化出行路径规划算法.首先,基于 非集计理论构建针对不同类别乘客的路径选择模型,该模型综合考虑乘车时间、换乘时 间、换乘次数、车内拥挤度及个人属性等因素对乘客路径选择行为的影响.其次,基于不同 类别乘客的路径选择行为差异,构建考虑车内拥挤度变化的乘客个性化出行路径动态规 划算法,为不同属性乘客规划广义出行时间最小的路径.最后,基于广州地铁数据对算法 进行验证.结果表明,该算法针对乘客个人属性规划的最优出行路径,更加贴合乘客的出 行心理.     

拥挤公交网络的出行费用可靠性

考虑随机事件对公交系统能力的影响,作者定义了公交网络中乘客的出行费用可靠性指标,以衡量不确定环境下的公交服务水平。该指标定义为在公交系统能力随机变化情况下,在给定的OD对之间,乘客能够按照预定费用顺利完成出行的概率。采用基于用户平衡准则的公交配流模型描述公交乘客的路径选择行为,给出了基于蒙特卡洛仿真的公交出行费用可靠性的计算方法。用一个算例对公交网络出行费用可靠性指标及其计算方法进行了验证。     

基于GIS的公交网络模型及其在公交线路查询中的应用

分析了公交网络的特点，研究了如何利用GIS技术建立基于道路网的公交网络模型，提出了基于最优化路径条件下的换乘搜索方法，并探讨了其在公交线路查询中的应用．该方法可用于计划出行路线和提供在线信息，有效综合了线路、费用、时间及相关的动态交通数据．这样的系统可建立在互联网GIS系统中，为出行者提供交互式的服务．     

城市公共交通合理路径集生成研究

在交通发展多元化的背景下,公共交通的出行分担率逐步提升,并成为城市居民的主要通勤出行方式。用于公共交通流量分配的路径集生成技术亟需研究：将行为阈值约束与改进的Dijkstra算法相结合构建数学模型,算法基于枚举的方式,剔除公交路径集中的无效路径,生成合理路径集,并通过Visual Basic语言开发实现。在包含8条线路的算例网络中,考虑出行总时间、步行时间、换乘次数、拥挤指数四个阈值约束,生成包含直达与一次换乘的路径集。研究成果可为城市公共交通出行的路径选择行为分析提供参考。     

基于智能卡数据的轨道与公交复合网络通勤方式选择行为研究

轨道交通网络和常规公交网络作为公共交通系统的主要组成部分，研究乘客在两网复合网络上的方式选择行为有助于提升公共交通系统的协同运营。然而，以往的研究通常只对单个网络出行进行研究，未考虑到出行完整性。针对此不足，基于多源数据融合、轨道与公交网络拓扑融合，提出乘客在公共交通复合网络上的完整出行提取方法；复杂网络中方式选择的本质是路径选择，因此在构建耦合换乘站点的公共交通复合网络基础上，建立5种考虑多种因素组合的多项Logit选择模型，以分析在复合网络中对乘客出行行为影响最显著的因素组合；最后将模型应用于北京市某工作日的公共交通网络及刷卡数据。研究结果表明，基于完整出行的选择模型优于基于出行阶段的选择模型；通勤者在公共交通复合网络上的方式选择行为与考虑在车时间、候车时间、换乘时间、换乘次数的出行总时间及票价因素显著相关，且出行总时间的影响更大；换乘、候车时间对通勤乘客在公共交通复合网络中方式选择的影响较低，通勤者更加偏好出行总时间短的路径。研究结果可为提升轨道与公交的协同程度提供技术支持。     

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充分考虑城市轨道交通网络中影响乘客路径选择的主要因素,包括乘车时间、换乘次数和换乘时间,通过对换乘时间进行惩罚,构造了包括换乘在内的城市轨道交通网络的路径广义费用模型,基于随机效用理论分析了乘客的路径选择行为.根据最短路径费用定义OD之间的有效路径集合,同时,使用路径相对费用代替路径绝对费用,对传统Logit模型进行改进,提出基于改进Logit模型的城市轨道交通网络客流分配方法.采用基于图的遍历算法确定OD间的有效路径.最后,以2008年北京市轨道交通网络为研究对象,对模型和算法进行了分析和验证.     

城市轨道交通网络新线接入后的客流预测

城市轨道交通网络新线接入后,网络拓扑结构和客流时空规律都将发生较大变化。提出通过可达性指标将进出站量预测、OD分布量预测、基于路径选择模型的随机客流分配等阶段关联,构建客流预测模型。进出站量预测时,构建土地利用替代指标,避免对新车站周边土地利用、社会经济属性等进行调查;同时由目的地选择效用计算得到车站可达性指标,描述车站位置对进出站量的影响。OD分布量预测时,构建目的地选择模型,可适应拓扑变化后的场景,模型中OD可达性指标由路径选择效用计算得到。构建的路径选择模型,综合考虑了影响乘客路径选择的各因素。最后,对广州市地铁6号线接入后的客流进行建模预测,各模型参数均符合统计检验要求且客流预测精度较高。     

考虑轨道交通布局的城市客运方式划分研究

针对我国城市轨道交通网络覆盖率低的特点,提出采用网络标识确定轨道交通的空间布局。鉴于集计和非集计方式划分模型在实际应用中所存在的问题,综合考虑了各种交通方式的特点及运输网络的连通程度,建立了基于路线选择模型、轨道交通线网布局的客运交通方式划分模型。应用结果表明,该模型综合考虑了居民出行路线选择的影响,从而能够较好地解决我国城市客运方式划分问题。