本發(fā)明屬于城市交通規(guī)劃，特別涉及一種基于全出行鏈的規(guī)劃軌網(wǎng)時(shí)效評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、軌道交通由于其高速度、大運(yùn)量、低碳綠色的特點(diǎn)，在城市交通體系中扮演著重要作用，特別是在北京、上海、廣州、深圳等超大型城市，軌道交通成為城市綜合交通系統(tǒng)的骨干。此外，軌道交通也承擔(dān)著引導(dǎo)城市空間結(jié)構(gòu)發(fā)展和優(yōu)化的作用，特別是在都市圈發(fā)展背景下，軌道交通在人們?nèi)粘３鲂兄械淖饔酶油癸@。面向未來區(qū)域發(fā)展，謀劃契合人們出行需求，支撐區(qū)域發(fā)展目標(biāo)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。

2、與其他交通方式相比，時(shí)效性是軌道交通主要優(yōu)勢，也成為軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中核心參考指標(biāo)之一。目前規(guī)劃軌道時(shí)效性評估，存在評估參考要素單一、評估過程不完整、缺乏網(wǎng)絡(luò)化評估、難以實(shí)時(shí)評估等問題。目前規(guī)劃軌道主要基于線路設(shè)計(jì)速度與里程進(jìn)行粗略估計(jì)，存在以下幾方面的不足：

3、(1)對線路列車的起停車過程、到站停車以及發(fā)車間隔等多種因素考慮不足；

4、(2)時(shí)效性評估多為軌道線路站點(diǎn)到站點(diǎn)的時(shí)效評估，沒有從完整出行過程的角度考慮軌道服務(wù)的時(shí)效性；

5、(3)由于軌道網(wǎng)絡(luò)具有一定的復(fù)雜性，目前僅能對單線路的時(shí)效進(jìn)行判斷，對大規(guī)模線網(wǎng)的時(shí)效性評估不足，難以應(yīng)對站點(diǎn)互通優(yōu)化、軌道線路局部調(diào)整進(jìn)行全局評估和分析；

6、(4)此外，在實(shí)際規(guī)劃工作中，需要進(jìn)行線路局部優(yōu)化、節(jié)點(diǎn)互通方案多方案比選等，難以做到即時(shí)型軌道網(wǎng)絡(luò)時(shí)效動(dòng)態(tài)評估，從而支撐方案的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明構(gòu)建了一種基于全出行鏈的規(guī)劃軌網(wǎng)時(shí)效評估方法及系統(tǒng)。

2、隨著城市大數(shù)據(jù)的不斷豐富、網(wǎng)絡(luò)模型算法的不斷成熟，從軌道交通線網(wǎng)全局視角進(jìn)行基于乘客全出行鏈的規(guī)劃軌網(wǎng)時(shí)效性動(dòng)態(tài)評估成為可能。在規(guī)劃軌網(wǎng)出行時(shí)效評估中，本發(fā)明融合城市道路交通網(wǎng)絡(luò)、城市地鐵公交系統(tǒng)等多源數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡(luò)模型為核心，基于規(guī)劃軌道網(wǎng)絡(luò)，搭建全出行鏈條交通網(wǎng)絡(luò)并設(shè)計(jì)算法對時(shí)效性進(jìn)行求解。此外，以評估模型和算法為核心，搭建規(guī)劃軌網(wǎng)動(dòng)態(tài)評估模型，實(shí)現(xiàn)對規(guī)劃方案時(shí)效性的全網(wǎng)動(dòng)態(tài)評估，便于提出優(yōu)化調(diào)整建議。

3、本發(fā)明提供一種基于全出行鏈的規(guī)劃軌網(wǎng)時(shí)效評估方法，包括以下步驟：

4、基于軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃方案，構(gòu)建軌道交通規(guī)劃拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)；所述軌道交通規(guī)劃拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)模型包括規(guī)劃軌道站點(diǎn)、規(guī)劃軌道邊、軌道換乘邊、進(jìn)站行走邊、和出站行走邊；

5、構(gòu)建城市交通既有拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，并與所述軌道交通規(guī)劃拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合銜接，形成綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型；

6、基于所述綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型，對所述軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行時(shí)效評估；評估計(jì)算時(shí)將所述綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型中的出行網(wǎng)絡(luò)劃分為現(xiàn)狀出行網(wǎng)絡(luò)和規(guī)劃出行網(wǎng)絡(luò)，分段求解出行路徑后進(jìn)行拼接，形成一條完整的出行路徑信息。

7、進(jìn)一步的，所述城市交通既有拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)包括城市交通中既有的公交站點(diǎn)、公交線路、既有軌道交通站點(diǎn)、既有軌道交通線路、以及城市道路。

8、進(jìn)一步的，所述綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型還包括規(guī)劃軌道-公交換乘弧以及規(guī)劃軌道-既有軌道換乘弧。

9、進(jìn)一步的，對所述綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型中與規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的各邊進(jìn)行賦值；其中，與規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的各邊包括規(guī)劃軌道邊、規(guī)劃軌道換乘弧、規(guī)劃站點(diǎn)的進(jìn)站行走邊及所述出站行走邊、規(guī)劃軌道-公交換乘弧、以及規(guī)劃軌道-既有軌道換乘弧。

10、進(jìn)一步的，所述時(shí)效評估包括以所述軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃方案中的每一個(gè)所述規(guī)劃軌道站點(diǎn)為評估對象，利用dijkstra算法，計(jì)算待評估規(guī)劃軌道站點(diǎn)到所述綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型中任一其它規(guī)劃軌道站點(diǎn)的出行路徑及時(shí)間。

11、進(jìn)一步的，所述時(shí)效評估包括評估待評估規(guī)劃軌道站點(diǎn)在所述綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型中規(guī)定時(shí)間內(nèi)的覆蓋范圍；計(jì)算時(shí)包括以下步驟：

12、將所述綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型所覆蓋的范圍以一定大小的網(wǎng)格進(jìn)行切分；

13、針對每一網(wǎng)格的中心，搜索與所述網(wǎng)格中心距離最近的規(guī)劃軌道站點(diǎn)；

14、以所述待評估規(guī)劃軌道站點(diǎn)為起點(diǎn)、所述最近的規(guī)劃軌道站點(diǎn)為終點(diǎn)，利用dijkstra算法計(jì)算出行路徑及時(shí)間；

15、以所述最近的規(guī)劃軌道站點(diǎn)為起點(diǎn)、所述網(wǎng)格的中心為終點(diǎn)，調(diào)用地圖軟件出行路徑規(guī)劃應(yīng)用程序編程接口，計(jì)算出行路徑及時(shí)間；

16、將現(xiàn)狀出行路徑與規(guī)劃出行路徑進(jìn)行拼接，形成一條完整的出行路徑信息；

17、評估所述完整的出行路徑的出行時(shí)間是否在所述規(guī)定時(shí)間的范圍內(nèi)，并最終獲得待評估規(guī)劃軌道站點(diǎn)在所述綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型中規(guī)定時(shí)間內(nèi)的覆蓋范圍。

18、本發(fā)明還提供一種基于全出行鏈的規(guī)劃軌網(wǎng)時(shí)效評估系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊、出行路徑算法模塊以及規(guī)劃軌網(wǎng)方案時(shí)效分析及優(yōu)化模塊；

19、其中，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊用于存儲綜合出行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)以及出行時(shí)間參數(shù)，包括軌道交通規(guī)劃拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)以及城市交通既有拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)；

20、所述出行路徑算法模塊用于基于所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊中的數(shù)據(jù)，融合多種出行拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)和參數(shù)，建立綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型；并依據(jù)所述規(guī)劃軌網(wǎng)方案時(shí)效分析及優(yōu)化模塊的需求，基于所述出行網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行路徑求解并輸出相應(yīng)計(jì)算結(jié)果；

21、所述規(guī)劃軌網(wǎng)方案時(shí)效分析及優(yōu)化模塊用于基于用戶需求，對規(guī)劃軌網(wǎng)方案時(shí)效分析的的各指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，輸出出行時(shí)效指標(biāo)。

22、進(jìn)一步的，在路徑算法求解中，首先對所述綜合出行網(wǎng)絡(luò)模型按照現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)和規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)分段，利用地圖軟件api計(jì)算現(xiàn)狀出行網(wǎng)絡(luò)，利用dijkstra算法計(jì)算規(guī)劃出行網(wǎng)絡(luò)，后進(jìn)行拼接。

23、進(jìn)一步的，所述出行時(shí)效指標(biāo)包括出發(fā)站點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)各個(gè)軌道站點(diǎn)的出行時(shí)間、出發(fā)站點(diǎn)1小時(shí)可到達(dá)的規(guī)劃站點(diǎn)分布、出發(fā)站至出行網(wǎng)絡(luò)的1小時(shí)覆蓋范圍，以及出發(fā)站點(diǎn)到指定目的站點(diǎn)之間的出行路徑、線上時(shí)間、換乘時(shí)間以及走行時(shí)間。

24、進(jìn)一步的，依據(jù)用戶對所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的調(diào)整，所述系統(tǒng)對時(shí)效分析的各指標(biāo)在此進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)評估。

25、基于本發(fā)明提出的所述基于全出行鏈的規(guī)劃軌網(wǎng)時(shí)效評估方法及系統(tǒng)，能夠解決以下現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題：

26、(1)時(shí)效評估參考要素單一、評估不精細(xì)的問題。本發(fā)明考慮列車的加減速、在車站停車時(shí)分、發(fā)車間隔等因素，可更為準(zhǔn)確的評估軌道出行時(shí)效，同時(shí)為大站快車、站站停、小間隔行車等多種線路的運(yùn)營組織模式進(jìn)行時(shí)效性評估，從而提供多場景的時(shí)效性評估結(jié)果。

27、(2)解決時(shí)效評估局限于軌道、評估過程不完整的問題。本發(fā)明融合城市交通網(wǎng)絡(luò)、地鐵公交運(yùn)營模式等，從乘客出發(fā)起點(diǎn)到出發(fā)終點(diǎn)全過程角度，實(shí)現(xiàn)軌道時(shí)效的全過程評估，解決目前時(shí)效評估僅停留在軌道層面的問題。

28、(3)解決時(shí)效評估局限于單線路、缺乏網(wǎng)絡(luò)評估的問題。本發(fā)明以規(guī)劃軌網(wǎng)為基礎(chǔ)，結(jié)合站點(diǎn)換乘銜接、軌道直通等因素，搭建規(guī)劃軌道線網(wǎng)級的評估模型及算法，實(shí)現(xiàn)從整個(gè)線網(wǎng)對軌道時(shí)效性的評估。

29、(4)解決時(shí)效評估局限于靜態(tài)測度、難以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)反饋的問題。本發(fā)明以實(shí)際規(guī)劃場景為導(dǎo)向，以線網(wǎng)級時(shí)效評估模型及算法為內(nèi)核搭建規(guī)劃軌網(wǎng)時(shí)效評估動(dòng)態(tài)評估平臺，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃方案的即時(shí)評估，同時(shí)針對車站末端接駁、線路制式調(diào)整、樞紐換乘銜接、樞紐軌道互通等規(guī)劃方案提出優(yōu)化建議，實(shí)現(xiàn)方案到評估到優(yōu)化的動(dòng)態(tài)反饋，持續(xù)優(yōu)化流程。

30、采用本發(fā)明提出的所述方法與系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對規(guī)劃軌道線網(wǎng)的時(shí)效性進(jìn)行全局性的評估，同時(shí)評估過程充分考慮了與城市交通系統(tǒng)的銜接融合、軌道線路列車運(yùn)行組織方案、乘客進(jìn)站、換乘、出站等微觀過程以及乘客在軌道系統(tǒng)兩端的接駁銜接過程等，基于多源數(shù)據(jù)、全出行過程，多場景運(yùn)營場景等進(jìn)行對規(guī)劃軌道線網(wǎng)的時(shí)效性進(jìn)行充分的評估。此外，本發(fā)明以評估模型和算法為內(nèi)核，搭建了規(guī)劃軌網(wǎng)評估平臺，能實(shí)現(xiàn)對規(guī)劃軌網(wǎng)方案的模型構(gòu)建、即時(shí)時(shí)效評估，并從站點(diǎn)接駁、樞紐銜接、軌道制式提升等多角度提出時(shí)效性提升建議，輔助規(guī)劃方案優(yōu)化完善。