一种用于缓解轨道交通拥挤的路径选择方法

摘要

本发明公开了一种用于缓解轨道交通拥挤的路径选择方法，该方法以最小成本路径算法和最短路径算法为基础，通过对所有的“换乘站对”的总额外出行成本按照从大到小的顺序进行排序，定位需要提供路径选择信息的“换乘站对”；进而，选取少部分经过定位的“换乘站对”的乘客并为这部分乘客提供路径选择信息，引导乘客选择最小出行成本路径，从而缓解轨道交通拥挤。通过改变少部分乘客的路径，仅轻微增加少量乘客出行时间，就可有效缓解轨道交通拥挤。并且，只需在少数几个站点上发布路径建议信息便可达到所需效果。利用该方法得出的路径选择信息可以通过电视、广播、信息牌、官方网站和微博等信息传播媒介发布，应用起来简单可行、易于操作。

主权项

一种用于缓解轨道交通拥挤的路径选择方法，其特征在于，首先，对轨道交通网络中的乘客均按照最短路径方法选择出行路径，计算所有乘客在轨道交通网络中的额外出行成本；接着，计算轨道交通网络中任意两个换乘站之间的总额外出行成本；然后，对所有的换乘站对的总额外出行成本按照从大到小的顺序进行排序，定位需要提供路径信息的换乘站对；最后，依据已定位的换乘站对信息为乘客提供路径选择信息，已定位的换乘站对的乘客的额外出行成本排在前P％的乘客选择最小成本路径方法出行路径，其余所有乘客选择最短路径方法选择出行路径；其中，所述轨道交通网络由节点和节点之间连接边构成，所述节点是指轨道交通网络中的车站，所述节点与节点之间的连接边是指轨道交通网络的站间区间；所述乘客在轨道交通网络中每段站间区间上的出行成本c_ij(f_ij)是指i站到相邻的j站的出行时间成本和拥挤成本之和：$c_{\mathrm{ij}}\left(f_{\mathrm{ij}}\right)=(1+\alpha {\left(\frac{f_{\mathrm{ij}}}{M_{\mathrm{ij}}}\right)}^{\beta })t_{\mathrm{ij}}=t_{\mathrm{ij}}+\alpha {\left(\frac{f_{\mathrm{ij}}}{M_{\mathrm{ij}}}\right)}^{\beta }{t}_{\mathrm{ij}}$其中，f_ij和M_ij分别表示在从车站i到相邻的车站j一小时内的客流量和额定容量，t_ij表示i站到相邻的j站的出行时间，α表示拥挤成本线性参数，取值范围为0.15～0.45，β表示拥挤成本指数参数，取值范围为1～10；所述乘客在轨道交通网络中每段轨道区间上的额外出行成本ce_ij(f_ij)是指i站到相邻的j站的拥挤成本之和：${\mathrm{ce}}_{\mathrm{ij}}\left(f_{\mathrm{ij}}\right)=\alpha {\left(\frac{f_{\mathrm{ij}}}{M_{\mathrm{ij}}}\right)}^{\beta }{t}_{\mathrm{ij}}$所述乘客在交通网络中的额外出行成本是利用最短路径方法分配得到乘客的出行路径，基于乘客所经过的路径中包含的每段站间区间上的额外出行成本之和。所述轨道交通网络中任意两个换乘站之间的总额外出行成本C_E是指经过这两个换乘站的所有乘客的额外出行成本的总和；所述定位需要提供路径信息的换乘站对的数量N由平均额外乘客数F确定：首先，令所有乘客选择最小成本路径出行时，获得平均额外乘客数F₀；然后，将N从0逐渐增大，当满足1.00F₀<F(N)<1.10F₀，得到N的取值，F(N)表示经过总额外出行成本排在前N的换乘站对的所有乘客用最小成本路径法选择出行路径，剩余所有的乘客用最短路径法选择出行路径时，轨道交通网络的平均额外乘客数；所述平均额外乘客数是指轨道站间区间的额外乘客数除以轨道站间区间总数，所述额外乘客数是指超过车辆额定载客量的乘客数量；所述P由平均额外乘客数F确定：首先，当经过定位的换乘站对的所有乘客都选择最小成本路径，而不经过定位的换乘站对的所有乘客都选择最短路径时，得到的平均额外乘客数为F₁；其次，将P从0逐渐增大，当满足1.00F₁<F(P)<1.10F₁时，获得P的取值。