考虑换乘的城市轨道交通有效路径选择模型研究.doc

考虑换乘的城市轨道交通有效路径选择模型研究 　　摘 要：随着城市轨道交通线网密度和规模的不断增加，乘客在不同线路间的换乘越来越频繁，换乘路线也越来越多，这在一定程度上造成了乘客出行时间的浪费。针对这种问题，首先对轨道交通网络的换乘节点进行处理，构建了轨道交通网络拓扑结构模型。然后，从乘客换乘的角度定义了乘客出行的广义费用，建立了考虑换乘的城市轨道交通的有效路径选择模型。最后，应用广度优先的路径搜索算法（BFS）对提出的有效路径选择模型进行了求解验证。结果证明，文章提出的考虑换乘的城市轨道交通有效路径选择模型对乘客在不同轨道交通线网间进行有效的换乘具有较好的指导作用，能够在很大程度上节省乘客的出行时间。 　　关键词：城市轨道交通；换乘；有效路径；选择模型 　　中图分类号：F570 文献标识码：A 　　Abstract： With the much stronger connection of the urban rail transit network， the transfer between different lines becomes frequent， which leads to the waste of the travelling time. The paper focuses on the characteristics of the urban rail transit network， dealing with the transfer stations and constructing the topological structure of the network. Then， from the view of the transference， it defines the generalized cost， which influence the traveling time and puts forward a new definition of effective routes and the new model considering the effect of transfer. Finally， the paper presents a algorithm named BFS to solve the problem and an example is given to verify the algorithm. The results prove that the given model can have a good guide for the passengers when they transfer between different lines， and to much extent， can help them save time. 　　Key words： urban rail transit network； transference； effective routes； choice model 　　0 引 言 　　随着城市化进程的加快，保护环境意识的提高，城市轨道交通因其运量大、速度快、污染少、准时性高等特点，成为了各大中小城市作为缓解交通拥堵和促进城市公共交通发展的一种有效手段。例如，2015年北京现有的和在建的轨道线路总里程已超过500公里。在大型城市轨道交通线网中，研究出行者的出行行为，乘客的出行路径选择行为通常被认为是一个关键问题。有效的路径信息不仅给乘客提供一定的出行引导信息，还可以对现有的基础设施进行潜在的资源分析和优化。另外，随着城市轨道交通线网紧密程度的提高，不同线路的换乘愈加频繁，导致换乘路线的不唯一，对于有换乘路线的票务分账显得更加困难。而城市轨道交通的有效路径的选择是进行客观、公正、合理的票务分账的条件。在城市交通系统有效路径选择的模型的研究在私人交通网络研究比较多（Bovy和Stern， 1990； Ramming， 2001），但在公共交通网络的研究较少（Hunt， 1990； Bovy和Hoogendoorn-Lanser， 2005）[1]。在研究人们的路径选择行为，最初通常采用最短路径―时间最短或路程最短。但由于出行者的出行目的不同，可接受的出行舒适度、偏好等的不同，导致人们对路径的效用理解的不同，一般总是选择自己感知的最大效用的路径，即广义费用最小的路径。 　　对于有效路径的求解算法，是由Dial在1971年提出的，是指“离起点越来越远，离终点越来越近”的有效路段条件。随着Dial算法的提出，国内外学者对于有效路径的求解算法进行广泛的研究。在十多年以来，很多的智能算法如模拟退火算法、禁忌搜索算法、粒子群算法等被应