(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111606812.7 (22)申请日 2021.12.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113987728 A (43)申请公布日 2022.01.28 (73)专利权人 广州市交通 规划研究院 地址 510030 广东省广州市越秀区广仁路1 号广仁大厦15楼 (72)发明人 刘新杰　陈先龙　刘明敏　陈嘉超　 宋程　李磊　卢泰宇　唐清　 曾德津　艾冠韬　胡嘉晴　陈华　 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01)审查员 李艳丽 (54)发明名称 一种复杂干线公共交通线网稳定性的优化 方法 (57)摘要 本发明公开了一种复杂干线公共交通线网 稳定性的优化方法， 步骤如下： S1:分析 公共交通 线网结构 （静态分析） ： 选用线网评价指标， 对现 有的线网方案进行线网指标分析； S2:分析公共 交通线网稳定性 （动态分析） ： 基于现有线网方案 进行线网攻击仿真， 确定稳定性评价指标， 并获 得线网抵御攻击的能力和表现； S3:公共交通线 网稳定性优化求解： 基于现有线网方案， 通过延 长线路进行稳定性优化， 并对优化后的方案进行 评价； 本发明优化方法利用现有的线网规划方 案， 量化地进行网路稳定性优化， 以克服工程可 行性因素缺失、 优化范围有限、 影响因素较多导 致优化困难等问题， 提高了公共交通线网规划的 科学性和合理性。 权利要求书3页 说明书13页 附图9页 CN 113987728 B 2022.03.01 CN 113987728 B 1.一种复杂干线公共交通线网稳定性的优化方法， 其特征在于， 采用三层模型实现公 共交通线网稳定性的优化， 所述优化方法步骤如下： S1:分析公共交通线网结构， 所述分析为静态分析， 即根据当前公共交通线网的拓扑结 构特点， 使用线网稳定性指标， 对现有的公共交通线网进行线网稳定性分析， 并计算所述线 网稳定性指标， 所述线网稳定性指标包括站点的度、 介数、 平均路径长度、 聚集系 数和线网 效率， 所述线网稳定性指标的计算方法如下： 1） 站点的度 站点的度为与该站点相连接站点的数目； 2） 介数 介数分为 点介数和边介数； 站点m的点介数是指任意两点间通过站点 m的最短路径数量与两点间所有最短路径数 量的比值之和， 即： 式中， ——站点m的点介数； ——线网的站点 点集； ——站点i和站点j之间的最短路径数量， ； ——站点 i和站点j之间通过站点 m的最短路径数量， 当 i=m或j=m时， ； 边e的边介数定义为任意两点间通过边 e的最短路径数量与两点间所有最短路径数量 的比值之和， 即： 式中， ——边e的边介数； ——节点i和节点j之间通过边 e的最短路径数量； 得到点介数或边介数后， 对结果进行标准化； 对于无向图， 需要将得到的原始介数除以 ， 其中n为线网中站点的数量； 3） 平均路径长度 线网的平均路径长度为任意两个站点之间最短路程的平均值， 即： 式中， ——线网的站点 点集； ——线网的站点总数； ——i和j之间的最短路径 的长度；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113987728 B 24） 聚集系数 设与站点 i相连接的其他站点的数量为 ni， 所述ni个站点之间至多有 条边； 所述ni个站点之间的实际边数 αi与最大可能边数 的比值称为站点 i的聚集系数 ， 表示为： 整个线网的平均聚集系数为： 5） 线网效率 线网的全局效率 是指线网中所有站点对之间 效率的平均值， 即： S2:分析公共交通线网稳定性， 所述分析为动态分析， 即基于现有公共交通线网方案进 行线网攻击仿 真， 在线网不断被破坏的过程中， 根据每一瞬时的线网拓扑结构特点， 确定线 网稳定性指标在破坏过程中的变化， 评价线网抵御攻击的能力和表现； S2.1线网仿真攻击： 对线网方案进行四种线网仿真攻击， 如下： 1） 初始边介数攻击： 按照初始线网中各个边的所述 边介数从大到小移除对应的边； 2） 初始点介数攻击： 按照初始线网中各个站点的所述点介数从大到小移除对应的站 点； 3） 每次边介数攻击： 移除当前线网中边介数最大的边； 4） 每次点介数攻击： 移除当前线网中点介数最大的站点； S2.2选取和使用线网稳定性指标： 根据线网攻击仿真中线网稳定性指标的变化情况， 选取线网稳定性指标； 选取线网稳定性指标后， 采取不同的线网仿真攻击策略进行线网攻 击， 根据选取的线网稳定性指标的变化评价优化方案效果； S3:公共交通线网稳定性优化求解： 基于现有的线网方案， 通过延长线路进行稳定性优 化， 并对优化后的方案进 行评价， 稳定性优化求解采用启发式算法中的禁忌算法， 初始线网 方案为现有 线网， 同时构造 两种类型的邻域供禁忌算法搜索； 具体如下： S3.1:建立数 学模型： 设公交线路方案的集 合为 ， 公共交通线路为矩阵 ， 其实际意 义为： 设增强线路稳定性时线路 k的变化表示 为矩阵 ， 其实际意 义为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113987728 B 3