19、公交时刻表同步以实现最大换乘优化

公交时刻表同步以实现最大换乘优化

1 引言

交通系统是现代社会的关键组成部分，也是提高当今智慧城市活动效率的重要服务之一。其涵盖了与运输乘客和货物相关的广泛物流活动，主要目标之一是协调人员流动，以合理的票价提供高效的出行方式。在这方面，公共交通是市民出行最有效、最环保的方式。

然而，大城市公共交通系统的有效性需要对影响服务质量的多个问题进行妥善规划，包括路线设计与管理、时刻表安排、司机分配等。交通系统通常包含时刻表，用于记录车辆一天内的预计位置。时刻表与交通网络设计密切相关，通常是根据特定的起点 - 终点需求制定的。多段行程或换乘的同步通常是时刻表问题的次要目标，但对于提供足够的服务质量至关重要，它能让乘客在从一条路线换乘到另一条路线时等待合理的时间。

以乌拉圭蒙得维的亚的交通系统为例，该市拥有相当统一的公共交通系统，由具有相似容量和服务水平的公交车运营。许多用户可以仅使用一条线路完成全程旅行，但也有一些用户依赖不同线路之间的换乘来完成行程。换乘可以在不同（地理上分离）的公交站点之间进行，且无需额外收费，由智能大都会交通系统（STM）进行管理，该系统通过个人智能卡识别用户。

STM 还保存着用户出行的历史记录。通过这些数据，可以确定一天中系统使用规律的时间段，即利用率数据离散度小且平均值已知的时间段。这些数据包括上下车乘客数量、线路之间及站点组合的换乘数量、公交车在各站点的行驶时间以及寻求换乘的乘客在站点之间的换乘时间等。当地管理部门利用这些数据来规划每个线路在统一时间段内的运营频率。即使知道了每条线路的运营频率和站点间的行驶时间，仍有调整每辆公交车出发时间的空间，而这又决定了公交车在其路线上每个站点的到达时间。

本文的主要目标是优化时刻表