基于轨道交通网络特点的K最短路算法研究
发表时间:2019-07-08T09:54:54.430Z  来源:《电力设备》2019年第5期作者:马硕硕
[导读] 摘要:城市轨道交通网络发展带来出行路径选择的复杂性,为了科学掌握线路客流,组织运输,合理引导乘客路径选择,需要开展轨道多路径算法研究;同时,随着生活节奏加快,要求算法高效,注重路径获取的实时性。
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摘要:城市轨道交通网络发展带来出行路径选择的复杂性,为了科学掌握线路客流,组织运输,合理引导乘客路径选择,需要开展轨道多路径算法研究;同时,随着生活节奏加快,要求算法高效,注重路径获取的实时性。针对轨道网络特征,将站点之间 K 最短路搜索转化为线路换乘组合搜索,降低搜索空间复杂度,并利用杭州轨道交通网络进行案例验证。算法明显提升轨道网络 K 最短路搜索效率,能够更快速响应轨道交通实际运行变化,有助于提升今后轨道交通出行服务应用。
关键词:轨道交通;K 最短路;轨道网络;路径搜索
随着社会对城市化轨道交通的需求日益增多,城市轨道单线的运营模式已经满足不了人们的日常需求,网络化运营是交通发展的必然趋势,对未来的城市轨道的发展也有着促进的作用。目前,城市轨道交通
网络化运营中还存在很多的问题,不但要具备完善的网络运行机制,还需要提升运营管理机制、员工业务素养以及运营战略等。同时,城市轨道网络化运营还需要先进的技术支持,合理的运用现代技术,才能促进城市轨道的稳定运营与发展。
轨道交通专业1城市轨道网络化运营的特点
1.1区域覆盖特点
城市轨道建设不断的发展,随着轨道线路的建设,线路里程就会达到一定的规模,逐渐成为网状的结构,连接覆盖城市的主要区域,形成区域性覆盖。
1.2站点布局特点
城市轨道的站点设置应该具有方便市民出行、可达性强的特点,在城市中心或者人流密集处,应该做到范围 1 千米以内有车站站点为宜。
图 1 起讫点位于同一线路各情况(以杭州 1 号线为例)
图 2 算法思路
2研究现状
现实交通出行中,出行者由于受到对网络认知不够全面或个体出行习惯的限制,不一定采用最短路出行,可能采用第二短路、第三短路等符合出行者路径选择习惯的方式出行,因此需要设置 K 最短路搜索条件,即将要满足一定规则下的 K 最短路定义为有效路径供出行者选择。虽然目前对于最短路径有比较成熟的算法支撑,但是对于 K 最短路搜索尚未形成经典高效算法。往往借用最短路径搜索算法的思路,进行网络中 K 最短路的搜索。通过利用最短路算法获得起讫点的最短路径,并基于最短路径节点的改变,向外搜索获得其他可行路径,并进行排序比较获得 K 最短路径。利用现有的算法直接对轨道网络进行 K 最短路搜索,往往难以完全适用,主要在于轨道网络属于稀疏网络。除了换乘节点,其他节点与之相邻的节点个数小于等于 2。对K 最短路径搜索时,存在两方面矛盾,即如果对途径非换乘点进行邻接节点分支搜索将降低效率,但如果仅对途径换乘点进行搜索,又将难以保证路径组合被完全搜索,尤其是当 K 最短路径存在绕行的情况。因此需要充分考虑轨道网络特点构建轨道网络的K最短路搜索算法,以提高轨道网络 K 最短路搜索效率。