SIGMOD 2021 论文简析:当公交网络连接满足通勤需求时的公共交通规划 Public Transport Planning

研究背景

纽约市正在重新设计其五个行政区的公交网络，例如，MTA(美国大都会运输管理局)将取消400个车站，并在布朗克斯增加新的路线。然而，根据MTA的网站，这个任务是复杂的，因为需要考虑几个功能，以使公共资源公平分配。具体来说，MTA网站列出了几个需要进行权衡方面：

• 公交线路覆盖范围：乘客一直是最重要的特征，但除了将大多数乘客从密集的地区分开外，公共汽车网络也应该在稀疏的地区有广泛的覆盖范围；
• 公交网络连通性：更紧密的连接将为乘客提供更多的换乘选择，并将服务于超过一个座位的乘客；
• 是否需要设计更多的公交站点。
  

研究目标

作者在这项工作中，专注于满足乘客的需求，并旨在增加公交网络的连接性，且因为纽约有足够的站点，没有必要建立新的站点。

现有的公交路线规划工作是由轨迹数据驱动的，可以通过多种方式访问，如纽约和芝加哥的出租车旅行。例如，作者之前工作提议设计一条新路线，以吸引两个站之间最多的乘客，但在这项工作中，只是考虑了客流量，忽略了联系。目前还没有任何研究可以规划一条新的路线来优化公共交通网络的连接性，因此，作者定义该新问题，提出了CT-Bus。

问题挑战

• CT-Bus问题是NP-hard的，因为它是图上两个复杂的约束优化问题（满足乘客通勤需求、最大公交网络连通性）的组合，没有近似比。

一个直接的解决方案是从图中生成大量的候选路径，并选择一个目标值最高的路径。然后，对于每个