五、多路径影响法
最短路径算法忽略实际运营中列车或车站拥挤程度、乘客的个人偏好对乘客选择换乘线路的影响,最短路径和一些不是最短路径都可能被采用,只是它们被采用的概率不同,导致清分结算方式和真实的结果不符合。适用合理路径原则选进将会得到多条两站点问路径,由于这些路径都可以被乘坐,所以与这些路径有关的路段都需要考虑按一定比率参与收益的分成。在其基础上城市轨道交通路网的寻径方案,一般应将最短路径与合理路径结合起来考虑,其中,票价的费率制定采用最短路径进行寻径,而票款收益拆分则使用合理路径进行寻径。
多路径影响法考虑了乘客出行路径的多样性,确定N条乘客可能选择的理性路径,根据一定的方法确定每条路径的客流分配比例,进而结合各线路承担的运输里程计算出清分比例。该方法更切合实际地反映了乘客的出行情况,能充分兼顾路网运营中做出贡献的运营主体利益,体现了更加科学、准确、客观、公平的分配运营费收益的原则。
该算法将换乘站步行时间以及平均等车时间折合成虚拟里程,以虚拟里程作为优选路径排列依据,取排列靠前的优先路径,实际应用时,多路径影响分配算法一般将参加分配选择的路径数量限定为1<M≤4。综合主要因素进行加权产生最终清分比例表。
多路径影响法是指对于从车站A到车站B的每一条可能的路径都确定一个选乘概率,在确定参加选择路径的最多数量后,认定的选择路径是确定路径长短排序后参加分配的路径数量,结合选成概率后确定的。这样,某路径上的收益方应得的某笔票款的清分收入份额,就应该是其在所有可能路径中的所有允许参加分配的路径与被选成的概率乘积之和除票款得到。
多路径影响法简述如下:
假设:从站点A换成站点B的M条(选定的)换乘路径为Qj,对应通路为< 1,…,
>,j=1,…,N。其中N为选定的路径数、jn为最大线路数且为每笔换成交易对应换乘通路中被承载的线路数,对未涉及被换乘的路线,在通路中的某个
=0,q
=站点A、q
=站点B、其他为换乘站。
设在多条最佳路径确定的清分规则中,从站点A换乘到点B的票款F共有jn条线路段可以分得,第i条线路分配的票款得益为fi。
注:这里的里程数可将每次换乘步行时间以及平均等车时间按地铁平均旅行速度折算成相应虚拟里程,因为需要步行的关系,增加一个随着运营状况变化而随时调整的系数,以折算后的虚拟里程对路径进行排列。
则各相关线路对应从站点A换乘至站点B的票款F,可以按下述计算公式分的票款fi:
fi=F×(Li,i-1/Lji,jn) (其中i=1,…,jn)
因为对每对可换乘到达站点可以预先算出相关的所有Li,P,因此,多路径想法可以清分换乘票款,但很难清分换乘交易,因此,对统计线路的换乘运载量还有很大的困难。
结合上述内容,多路径算法路径的选择是一个决策过程,影响决策的因素主要有以下几个:
(1)旅行时间:路径平均旅行时间要考虑换乘与平均等车时间。
(2)步行时间:路径换乘步行总时间。
(3)起点站:换乘站点(进站)为起点站的乘坐时间总和。
(4)拥挤度:路径中拥挤段乘坐时间的加权总和。
多路径想法从多条路径的角度出发,计算任意站点间运营里程最短的前面优化的几条路径(一般取前4~5条),通过对里程的修正对路径排序选出前3条路径进行加权计算。在此每条线路的所使用的概率通过不断修正来调整,通过长期的数据分析、现场调查对加权因子进行验证和修正,逐步逼近实际的积分比例。