基于广义成本的轨道交通最优路径模型研究

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(浙江理工大学机械与自动控制学院, 杭州 310018)

引 言

我国已有的高速铁路专线分布网络总长度已达到1.8万km,开通城市轨道交通运营线路的城市共有15座,运营长度总规模约1 746 km。预计到2020年,将会建成省会城市及大中城市间的快速客运通道,建设客运专线1.2万km以上[1]。随着轨道交通的发展,铁路接驳地铁的最优路径模型成为一个新的研究热点。传统的最优路径理论一般将路程最短、时间最短或费用最少作为最优路径,这种单目标的最优化往往带有片面性和局限性,难以符合现实状况。因此,建立基于多目标下的路径优化模型能为轨道交通最优路径模型的研究提供新思路。基于这一思路,Dial[2]提出了时间和费用双准则多目标最优路径模型,即时间约束下的最小费用路径模型。杨新苗等[3]设计了以换乘次数最少作为第一目标、出行距离最短为第二目标的双目标约束最优路径搜索和选择模型。柴登峰等[4]提出了广义最短路径问题,设计了一个递归调用Dijkstra算法,可以求取前N条最短路径的新算法。姚春龙等[5]提出了考虑多重目标的查询模型,通过权值设定来灵活调整目标的取舍问题。Jourquine等[6]给出了出行时间和路径选择的组合动态用户最优模型,利用出行费用和延迟成本求解模型。这些文献给出了多目标的最优路径模型和算法设计,但只是将目标作为约束条件,没有将多目标之间的关系进行转换。而且,这些文献也没有给出不同交通工具间换乘的计算模型。……