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公交地铁一体化下的网络模型与最优路选择算法

徐勇，贾欣，王哲，王翠柳

(河北工业大学 理学院，天津 300401)

摘要：公交地铁网络出行线路优选问题是公交网络系统研究的核心问题之一。为此研究了公交地铁一体化条件下的公交网络出行优化模型与算法。构造公交地铁网络的标号模型及映射网络模型，以适当倍数缩小地铁线路上站点之间的权值，进而可将公交与地铁进行一体化处理，缩小后可使地铁线路具有明显的优势以达到优选地铁的目的。运用映射网络图、二分图、半张量积等理论给出了公交地铁一体化网络的最优路选择算法。最后实证了该方法在公交地铁网络线路优选的有效性。

关键词：公交；地铁；最优线路；半张量积；标号；映射网络；二分图

DOI:10.3969/j.issn.1673-4785.201404036

中图分类号：TP18; U491 文献标志码：A

收稿日期：2014-04-18. 网络出版日期：2015-05-26.

基金项目：河北省自然科学基金资助项目(A2013202198)；国家大学生创新创业训练计划项目(201310080030).

作者简介：

中文引用格式：徐勇，贾欣，王哲，等. 公交地铁一体化下的网络模型与最优路选择算法[J]. 智能系统学报, 2015, 10(3): 482-487.

英文引用格式：XU Yong, JIA Xin, WANG Zhe, et al. Transit network models and optimal path selection algorithm for the integrated bus and subway system[J]. CAAI Transactions on Intelligent Systems, 2015, 10(3): 482-487.

Transit network models and optimal path selection algorithm

for the integrated bus and subway system

XU Yong, JIA Xin, WANG Zhe, WANG Cuiliu

(School of Science, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)

Abstract：In this paper, the travel optimal model and algorithm of public transit network for the integrated bus and subway system are studied. First, a label model and mapped network model are constructed for the bus and subway network. The weight between two subway stations is appropriately reduced to deal with the bus and subway integration problem. The subway has obvious advantages after reduction and subway becomes the preferred option. Next, the optimal path selection algorithm of the integration network of bus and subway is given using the mapping network graph, bipartite graph, and semi-tensor product theory. Finally, the effectiveness of the proposed method in optimized selection of the public transit network is illustrated by a numerical example.

Keywords：public transit; subway; optimal path; semi-tensor product; label; mapping network graph; bipartite graph

通信作者：徐勇. E-mail: xuyong@hebut.edu.cn.

日益现代化的交通方式给人们出行带来很大便利，其中公交与地铁是大型城市中的主要交通工具。考虑到我国人口众多，城市交通拥堵问题日益严重，对公交地铁系统的研究已成为一个热门又困难的课题。公交地铁系统的研究主要包括网络构建、公交配流与最优路选择算法3个方面，而查询算法在其中起到核心作用，它为人们提供出行的路径选择，切身关系到整个公交地铁网络是否高效运作，是公交系统研究的核心问题之一。……