道路交通工程系統(tǒng)分析方法

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道路交通工程系統(tǒng)分析方法范文第1篇

【關(guān)鍵詞】交通安全執(zhí)法二級(jí)學(xué)科交通安全暢通

【Abstract】In this paper, the traffic safety law enforcement technology disciplines two characteristics -- the discipline characteristic is interdisciplinary, and relevant development direction: Traffic accident treatment technology, traffic safety law prevention treatment technology, driver safety education and promotion of technology undertook treatise, put forward the author's understanding.

【Key word】Traffic Safety LawTwo subjectsTraffic safety and smoothness

交通安全執(zhí)法技術(shù)是以道路交通事件為研究對(duì)象，研發(fā)交通事件的預(yù)防與控制技術(shù)，運(yùn)用工程、技術(shù)、指揮和管理等手段，預(yù)防與減少交通事件對(duì)交通安全暢通的影響和損失，掌握交通事件基本規(guī)律的一門綜合性應(yīng)用學(xué)科，是工學(xué)門類下國(guó)家一級(jí)學(xué)科公安技術(shù)所屬的二級(jí)學(xué)科。作為本學(xué)科起著引領(lǐng)道路交通安全執(zhí)法領(lǐng)域的科學(xué)進(jìn)步和工程技術(shù)推廣的重要作用。發(fā)展交通安全執(zhí)法技術(shù)二級(jí)學(xué)科需要廣大公安交通管理機(jī)關(guān)一線科學(xué)技術(shù)人員立足本學(xué)科實(shí)踐前沿，掌握交通事件基本規(guī)律，綜合當(dāng)今科學(xué)技術(shù)、工程手段，在交通管理工作中不斷摸索預(yù)防與減少交通事件對(duì)交通安全暢通的方法和工程技術(shù)途徑。本文就公安交通管理工作實(shí)踐，探討交通安全執(zhí)法技術(shù)二級(jí)學(xué)科相關(guān)方向發(fā)展。

一、本學(xué)科的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)

1、本學(xué)科的特點(diǎn)是交叉學(xué)科

根據(jù)本學(xué)科的研究?jī)?nèi)容來看，本學(xué)科屬于交通工程學(xué)、傳感與信息技術(shù)、安全科學(xué)、控制科學(xué)與工程等相關(guān)學(xué)科的新興交叉學(xué)科，此外本學(xué)科還與其他學(xué)科有關(guān)，例如法律學(xué)、公安學(xué)、管理學(xué)等。

交叉學(xué)科（cross-discipline）主要是指基元學(xué)科以下具有交叉性的科學(xué)知識(shí)子系統(tǒng)；交叉科學(xué)（cross-science）是指已經(jīng)形成和有待創(chuàng)建的各門交叉學(xué)科的集合體，是所有交叉學(xué)科的統(tǒng)稱[1]。交叉科學(xué)的特征包括交叉科學(xué)的整合性、交叉科學(xué)的遠(yuǎn)緣性、交叉科學(xué)的宜人性。交叉科學(xué)的整合性指：拉近了傳統(tǒng)科學(xué)部類之間的距離，特別是正在填平數(shù)學(xué)科學(xué)、自然科學(xué)與哲學(xué)科學(xué)、社會(huì)科學(xué)之間的鴻溝，使科學(xué)知識(shí)體系越來越成為一個(gè)有機(jī)的整體。交叉科學(xué)的成長(zhǎng)和壯大，導(dǎo)致了哲學(xué)科學(xué)、社會(huì)科學(xué)的數(shù)學(xué)化和自然科學(xué)化，數(shù)學(xué)科學(xué)、自然科學(xué)的哲學(xué)化和社會(huì)科學(xué)化，極大地促進(jìn)了哲學(xué)科學(xué)、社會(huì)科學(xué)向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，加強(qiáng)了科學(xué)知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐的聯(lián)系，推動(dòng)了科學(xué)――技術(shù)――生產(chǎn)的一體化。交叉科學(xué)的遠(yuǎn)緣性是指交叉科學(xué)的各門學(xué)科產(chǎn)生于研究對(duì)象、研究思路差異較大的學(xué)科之間，是“遠(yuǎn)緣聯(lián)姻”的產(chǎn)物。交叉科學(xué)的宜人性是指交叉科學(xué)的各門學(xué)科是在社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)繁榮的背景下，為滿足人類正常生存和發(fā)展的需要，為解決環(huán)境、生態(tài)、生活質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展等重大問題而形成和發(fā)展起來的[2]。

交通安全執(zhí)法技術(shù)的一個(gè)特點(diǎn)就是它是交叉學(xué)科，學(xué)科名稱本身就提醒我們它是牽涉到交通、安全、執(zhí)法和技術(shù)四個(gè)層面的特點(diǎn)。本學(xué)科是在我們國(guó)家社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)繁榮的背景下，為滿足減少道路交通擁堵、減少交通事故傷害和減少交通對(duì)環(huán)境的污染等人類正常生存和發(fā)展的需要，解決城市環(huán)境污染、提高人民生活質(zhì)量和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等重大問題而形成和發(fā)展起來的，亟待有志于本學(xué)科的科學(xué)工作者進(jìn)一步發(fā)展壯大。

2、本學(xué)科研究方法淺析

本學(xué)科的研究方法是工學(xué)、理學(xué)、管理學(xué)等相關(guān)學(xué)科研究方法的集成。作為工學(xué)、理學(xué)，它的研究方法偏重于采用模擬、試驗(yàn)、觀察與觀測(cè)、公式、定理等。管理學(xué)的研究方法偏重于案例分析、實(shí)證分析、計(jì)量分析、系統(tǒng)分析等。本學(xué)科以道路交通事件為研究對(duì)象，必然要使用案例分析、實(shí)證分析、系統(tǒng)分析等的研究方法，同時(shí)也要進(jìn)行觀察與觀測(cè)、模擬、試驗(yàn)等工作，利用公式、定理工具建立道路交通事件模型。本學(xué)科研究方法特別要重視道路交通事件實(shí)際，在重視基礎(chǔ)理論研究方法的同時(shí)充分整合相關(guān)研究方法，依具體研究目的與內(nèi)容制定相應(yīng)的研究方法。

本學(xué)科需要整合相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展成果，充分利用通信工程、成像技術(shù)、全球定位技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等成熟的技術(shù)產(chǎn)品和手段，收集交通事件情報(bào)，以利于研究交通事件規(guī)律。例如，電子警察――闖紅燈違法抓拍系統(tǒng)，違法超速抓拍系統(tǒng)，流量采集和信息誘導(dǎo)系統(tǒng)等。

二、本學(xué)科研究發(fā)展方向認(rèn)識(shí)

（一）、交通事故處理技術(shù)

道路交通活動(dòng)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展的今天，出現(xiàn)了事故頻發(fā)的態(tài)勢(shì)，維護(hù)道路交通活動(dòng)安全是公安機(jī)關(guān)交通管理部門義不容辭的責(zé)任。《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》第五條規(guī)定：國(guó)務(wù)院公安部門負(fù)責(zé)全國(guó)道路交通安全管理工作。縣級(jí)以上地方各級(jí)人民政府公安機(jī)關(guān)交通管理部門負(fù)責(zé)本行政區(qū)域內(nèi)的道路交通安全管理工作。縣級(jí)以上各級(jí)人民政府交通、建設(shè)管理部門依據(jù)各自職責(zé)，負(fù)責(zé)有關(guān)的道路交通工作。第七十三條規(guī)定：公安機(jī)關(guān)交通管理部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)、檢查、調(diào)查情況和有關(guān)的檢驗(yàn)、鑒定結(jié)論，及時(shí)制作交通事故認(rèn)定書，作為處理交通事故的證據(jù)。交通事故認(rèn)定書應(yīng)當(dāng)載明交通事故的基本事實(shí)、成因和當(dāng)事人的責(zé)任，并送達(dá)當(dāng)事人。第七條規(guī)定：對(duì)道路交通安全管理工作，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)科學(xué)研究，推廣、使用先進(jìn)的管理方法、技術(shù)、設(shè)備。 按照法律的要求公安機(jī)關(guān)交通管理部門在進(jìn)行交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)、檢查、調(diào)查情況和有關(guān)的檢驗(yàn)、鑒定結(jié)論時(shí)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)科學(xué)研究，推廣、使用先進(jìn)的管理方法、技術(shù)和設(shè)備。同時(shí)積極做好道路交通事故安全預(yù)防工作。

交通事故處理技術(shù)包括以下內(nèi)容：

1、交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)：研究道路交通事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪和肇事車輛、痕跡物證的固定、提取、勘驗(yàn)、記錄和分析以及現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)和清理等的理論、方法和技術(shù)。

2、交通事故處理與鑒定技術(shù)：研究道路交通事故現(xiàn)場(chǎng)重現(xiàn)、肇事車輛和速度鑒定、痕跡物證鑒識(shí)以及事故責(zé)任鑒定的理論、方法和技術(shù)。

3、交通事故防治技術(shù)：研究交通事故防治的理論、方法和技術(shù)。本技術(shù)應(yīng)當(dāng)重視我國(guó)當(dāng)前道路交通安全嚴(yán)峻形勢(shì)，應(yīng)當(dāng)充分吸收相關(guān)交通管理工程領(lǐng)域的技術(shù)成果，迅速轉(zhuǎn)化為預(yù)防交通事故的工程管理措施。公安道路交通管理部門應(yīng)當(dāng)積極進(jìn)行高速公路的相關(guān)交通事故防治技術(shù)的研究，遏制高速公路交通事故嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)交通情況。

4、交通事故安全評(píng)價(jià)：研究交通事故安全水平和交通事故安全管理水平的理論、方法和技術(shù)。

5、交通事故安全預(yù)測(cè)：研究交通事故安全發(fā)生、發(fā)展趨勢(shì)的理論、方法和技術(shù)，預(yù)測(cè)未來交通事故的特點(diǎn)和規(guī)模。

（二）、駕駛?cè)税踩逃屯茝V技術(shù)

在公安實(shí)踐中，駕駛?cè)斯芾韺儆谠搭^管理，既要做好駕駛?cè)说目荚嚬ぷ鳎忠龊民{駛?cè)说膶忩?yàn)工作。駕駛?cè)说目荚嚬ぷ髦贫缺容^完善，利用了一定的科學(xué)技術(shù)手段，而駕駛?cè)说膶忩?yàn)工作比較滯后，沒有跟上時(shí)代的進(jìn)步。公安交通管理機(jī)關(guān)應(yīng)當(dāng)研究利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)手段，為駕駛?cè)颂峁┓奖恪⒖旖莸陌踩逃蛯忩?yàn)制度，以減少交通安全違法事件。由于我國(guó)駕駛?cè)吮姸啵{駛?cè)税踩逃屯茝V技術(shù)應(yīng)當(dāng)是本學(xué)科研究的一個(gè)重要發(fā)展方向。

（三）、交通安全違法防范處理技術(shù)

1、交通違法事件與防控技術(shù)，研究道路交通事件的自動(dòng)檢測(cè)和防控的理論、方法和技術(shù)。這是道路交通管理工作的最重要研究發(fā)展方向，此技術(shù)的研究起著維護(hù)道路暢通的重要作用。例如，電子警察――闖紅燈、壓黃線違法抓拍系統(tǒng)，使得24小時(shí)在重要路口路段，司機(jī)都能夠感覺到被監(jiān)控的壓力，自覺遵守紅綠燈的管控、遵守地面標(biāo)線的指引，最大程度的保證了交通環(huán)境的安全性，電子警察被譽(yù)為永不下崗的交通警，從一個(gè)方面來說增加了警力。現(xiàn)在大力發(fā)展城市的智能交通系統(tǒng)中，360度高清攝像頭能夠清晰地抓拍到多種安全違法駕駛現(xiàn)象，在經(jīng)過人工甄別，保證了被處罰安全違法駕駛?cè)诉`法證據(jù)事實(shí)的可靠性，極大地糾正安全違法駕駛?cè)说膬e幸違法行為，維護(hù)了廣大遵守安全法駕駛?cè)说恼?dāng)權(quán)益，保護(hù)了城市道路交通安全。

2、交通監(jiān)控技術(shù)，研究道路交通監(jiān)控、突發(fā)事件預(yù)警與信息、交通指揮決策的理論、方法和技術(shù)；

3、交通安全違法取證技術(shù)：研究發(fā)生安全違法事件時(shí)，執(zhí)勤民警取證的相關(guān)技術(shù)手段和方法。

4、交通安全設(shè)施規(guī)劃與應(yīng)用技術(shù)：通過調(diào)查分析，研究確定安全設(shè)施建立的客觀需求條件，觸發(fā)交通安全設(shè)施實(shí)施決策的理論、方法和技術(shù)。

三、本學(xué)科發(fā)展的人才培養(yǎng)淺議

本學(xué)科的發(fā)展需要相關(guān)人才的培養(yǎng)。公安交通管理部門的科技人員，一方面來源于社會(huì)各大專院校，一方面來源于公安一線民警的自我成才。公安一線民警的自我成才依賴于成才者本身的科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)，廣大的本學(xué)科相關(guān)人才培養(yǎng)更依賴于社會(huì)各大專院校。作為本學(xué)科發(fā)展的人才培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)特別重視大專院校的人才培養(yǎng)工作。警察學(xué)院作為社會(huì)大專院校，在培養(yǎng)本學(xué)科發(fā)展人才上有不可推卸的責(zé)任。交通管理工程系交通管理專業(yè)就是培養(yǎng)本學(xué)科交通安全執(zhí)法技術(shù)專業(yè)人才的搖籃。交通管理專業(yè)又是一個(gè)跨學(xué)科的專業(yè)，專業(yè)人才培養(yǎng)要考慮服務(wù)本地公安工作，又要考慮相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能的培養(yǎng)。因此，在培養(yǎng)計(jì)劃中要統(tǒng)籌本學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上，增加公安學(xué)、管理學(xué)相關(guān)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容，培養(yǎng)公安一線需求的綜合性高級(jí)應(yīng)用人才。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 王續(xù)坤著 交叉科學(xué)結(jié)構(gòu)論 第11頁(yè)大連理工大學(xué)出版社 2003年12月第一版

[2] 王續(xù)坤著 交叉科學(xué)結(jié)構(gòu)論 第14、15頁(yè)大連理工大學(xué)出版社 2003年12月第一版

道路交通工程系統(tǒng)分析方法范文第2篇

Abstract： A brand-new and bus-like city taxi operation mode which is based on city gridding is presented after analyzing the drawbacks of the current situation of city taxies. With reference from city bus stops， the method of setting taxi stations is suggested. The factors that may affect the implementation of city carpooling is analyzed. By developing the objective function and relevant constraint conditions， the mathematical model for maximizing the benefits of taxi drivers and clients， and minimizing the taxi route is established. It will serve as theoretical references for cities to adopt new taxi operation modes.

關(guān)鍵詞： 出租車；城市網(wǎng)格；合乘制；公交化

Key words： taxi； city grid；carpooling；bus-like operation

中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）14-0025-03

0 引言

出租車是一個(gè)城市交通不可或缺的部分，它具有方便、快捷、舒適和服務(wù)面廣等特點(diǎn)。出租車對(duì)城市的重要性毋庸置疑，據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市中平均1/4的公交客運(yùn)是由出租車承擔(dān)的[1]。然而，當(dāng)前城市出租車的運(yùn)營(yíng)方式大都是盲目和粗放的，其表現(xiàn)特征是：一方面城市出租車空載率高，單位車輛平均搭載人數(shù)少；另一面公眾抱怨打不到出租車，造成出租車運(yùn)營(yíng)效率低下，社會(huì)總體運(yùn)營(yíng)成本居高不下。

出租車合乘運(yùn)營(yíng)，作為一種緩解城市交通擁堵，方便公眾出行的新型營(yíng)運(yùn)模式近年來引起了較多學(xué)者和城市交通管理部門的重視。國(guó)內(nèi)學(xué)者如黃肇義、楊東援、夏凱旋、雷孟林、曹忠于等人開始通過分析國(guó)外的拼車發(fā)展，從理論上研究了在我國(guó)發(fā)展合乘的可行性和實(shí)現(xiàn)方式[2-4]。盧川、覃運(yùn)梅、劉耀霞、張瑾、周和平等人對(duì)出租車合乘制從經(jīng)濟(jì)分析到路徑選擇等做了可行性探討[5-9]。國(guó)內(nèi)一些城市如南京和重慶，相繼出臺(tái)了鼓勵(lì)出租車合乘的政策。但從現(xiàn)有理論研究和城市試點(diǎn)的運(yùn)營(yíng)情況來看，采用合乘運(yùn)營(yíng)模式后，諸如運(yùn)營(yíng)線路選擇、調(diào)度方式、合乘收費(fèi)方式等問題未得到合理、科學(xué)的解決，試點(diǎn)效果不甚理想。

本文提出一種基于城市網(wǎng)格劃分的出租車公交化運(yùn)營(yíng)模式，該模式下通過城市網(wǎng)格劃分，設(shè)立出租車停靠站點(diǎn)，將出租車停靠點(diǎn)由無(wú)限多變?yōu)橛邢薅啵瑴p少出租車“掃馬路”的現(xiàn)象。同時(shí)，借鑒城市公交車的載客方式，在沿途網(wǎng)格劃分的合理經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)拼載其他乘客，以提高提高出租車的運(yùn)營(yíng)效率，降低出租車對(duì)城市資源的占用。

1 基于網(wǎng)格劃分的出租車站點(diǎn)設(shè)置

目前的出租車是即招即停的運(yùn)營(yíng)模式，這種運(yùn)營(yíng)模式雖然在一定程度上方便了乘客的打車，但同時(shí)也極大地增加了社會(huì)成本。據(jù)杭州市2012年4月的所作的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析，該市26個(gè)交通道口上下班高峰時(shí)出租車所占經(jīng)過汽車總數(shù)超過30%的就有22個(gè)。加劇道路擁堵和出租車空載率已構(gòu)成當(dāng)前出租車運(yùn)營(yíng)模式最最主要弊端。如果采用出租車定點(diǎn)停靠的方法，一方面可以通過將乘客聚集到相對(duì)集中的站點(diǎn)，降低出租車空駛率；另一方面可以減少出租車“掃馬路”現(xiàn)象，緩解道路擁堵，從而大大降低出租車運(yùn)營(yíng)的社會(huì)成本。

所謂出租車定點(diǎn)停靠，就是將城市主城區(qū)按照網(wǎng)格劃分方法劃分為N個(gè)單元，每個(gè)單元設(shè)置一個(gè)出租車站點(diǎn)，出租車在經(jīng)網(wǎng)格化后固定的站點(diǎn)上下客，如圖1所示是杭州市主城區(qū)網(wǎng)格化出租車站點(diǎn)設(shè)置的示意圖。目前城市公交站點(diǎn)輻射半徑大概為300米，考慮到出租車乘客對(duì)便利性的要求，出租車網(wǎng)點(diǎn)可以設(shè)為輻射半徑為100米。網(wǎng)格內(nèi)出租車的停靠點(diǎn)設(shè)置在人流密集的主干道上，旅游景點(diǎn)、大型百貨商場(chǎng)等人口密集的地方可以相應(yīng)多設(shè)一些停靠站點(diǎn)。

2 推行出租車合乘的影響因素

采用基于網(wǎng)格劃分的出租車定點(diǎn)停靠運(yùn)營(yíng)模式為出租車合乘提供了可能與便利。當(dāng)出租車搭載一名乘客后，在該站點(diǎn)（或沿路）候車且目的地路徑在該網(wǎng)格上的其他乘客均可選擇合乘，可以有效提高出租車滿載率和緩解道路擁堵。網(wǎng)格化出租車合乘的另一個(gè)好處是消除了出租車?yán)@路情況的可能。即便如此，網(wǎng)格化出租車合乘運(yùn)營(yíng)也存在現(xiàn)實(shí)的影響因素，如未有效解決，將影響合乘的推行與實(shí)施。

首先是乘車成本（費(fèi)用和時(shí)間）的分擔(dān)問題。合乘制能否順利推行，其關(guān)鍵是該模式是否會(huì)為出租車司機(jī)和乘客同時(shí)帶來利益。如圖2所示，Ae表示第一個(gè)乘客的乘車點(diǎn)，As表示第一個(gè)乘客的下車點(diǎn)；Be表示第二個(gè)乘客的乘車點(diǎn)，Bs表示第二個(gè)乘客的下車點(diǎn)。很顯然，由于第二位乘客的加入合乘，導(dǎo)致第一位乘客乘車路程和時(shí)間將略有變長(zhǎng)。

其次是行車路徑的優(yōu)化問題。行車路徑是否最短不但影響到乘客支付費(fèi)用的多少，同時(shí)也是緩解道路擁堵，降低社會(huì)成本的關(guān)鍵。對(duì)行車路徑進(jìn)行優(yōu)化，將每次行車的路徑降到最小值是出租車合乘制必須解決的問題。

3 出租車合乘的運(yùn)營(yíng)模型

采用合乘制實(shí)現(xiàn)基于城市網(wǎng)格化的出租車公交化運(yùn)營(yíng)不但需要綜合考慮出租車司機(jī)的收益與乘客的出行成本，同時(shí)還應(yīng)考慮社會(huì)出行總成本。這就要求對(duì)出租車司機(jī)收益最大化、乘客出行成本最小化以及出租車運(yùn)行路線最小化分別進(jìn)行計(jì)算。

3.1 出租車合乘運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)函數(shù)

3.1.1 路徑最短 所謂的最短路徑問題，就是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，相鄰節(jié)點(diǎn)間的線路長(zhǎng)度是已知的，要從某一起點(diǎn)到某一終點(diǎn)之間，找出一條路線長(zhǎng)度最短的通路。最短路徑算法是交通流分配中最基本的算法，幾乎所有的交通流分配方法都將它作為一個(gè)基本子過程反復(fù)使用。最短路徑算法的設(shè)計(jì)問題是圖論、運(yùn)籌學(xué)和交通規(guī)劃領(lǐng)域的學(xué)者們廣為關(guān)注的問題，并設(shè)計(jì)出了多種方法[10]。

最短路問題的分析分為兩類：①起點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路問題；②任意點(diǎn)之間的最短路問題。本文所涉及的出租車合乘不但需要解決出租車從起點(diǎn)到兩個(gè)終點(diǎn)的最短路徑，同時(shí)還需要計(jì)算終點(diǎn)間的最短路徑，即分析任意點(diǎn)間的最短路程。本文利用矩陣迭代法[11]來求解最短路徑。

出租車合乘路線選擇模型中，合乘的乘客必須是在合乘站點(diǎn)上車去往同一方向的兩個(gè)不同目的地，且目的地之間距離相近。在獲得兩組乘客的目的地后，出租車司機(jī)可以按照道路交通網(wǎng)絡(luò)選擇最短路徑并且在行駛過程中不再搭載其它乘客。

如圖3所示，如果出租車司機(jī)要將兩位乘客A和B分別送到各自的地第6點(diǎn)和第8點(diǎn)，則首先要找出從出發(fā)點(diǎn)1到目的地6的最短距離a、出發(fā)點(diǎn)1到目的地8的最短距離b和目的地6和8之間的最短距離c。然后用最短距離a和最短距離b中的最小值與最短距離c相加就得到出租車將兩位乘客送達(dá)兩個(gè)目的地所需最短距離。最后，通過反推法找出出發(fā)點(diǎn)到兩個(gè)目的地的最短路徑。

通過反向追蹤法找最短路徑。首先從最短路徑的起點(diǎn)開始，根據(jù)起點(diǎn)到各節(jié)點(diǎn)的最短路權(quán)來搜索最短路徑的每個(gè)節(jié)點(diǎn)直到路網(wǎng)的終點(diǎn)。設(shè)r為起點(diǎn)，s為終點(diǎn)。

①?gòu)钠瘘c(diǎn)r開始，尋找與r相鄰的節(jié)點(diǎn)i滿足

dri+Lmin （i，s）=Lmin （r，s）（1）

其中，dri為r到i的距離；Lmin （i，s）為i到s的最短路權(quán)；

Lmin （r，s） 為r到s的最短路權(quán)。

②再找到i到相鄰點(diǎn)j，滿足dij=Lmin （i，s）-Lmin （j，s）

3.1.2 時(shí)間成本 目標(biāo)函數(shù)中的時(shí)間成本由系統(tǒng)中全部合乘出行者的時(shí)間成本共同構(gòu)成。這里的時(shí)間成本主要是指車輛運(yùn)行中的時(shí)間：■■■■■x■■t■q■■（2）

式中： k∈K，K表示車輛的集合；v，u∈H，H為乘客各需求點(diǎn)的集合；i，j∈G，G為路網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的集合；tij為（i-j）的運(yùn)行時(shí)間； q■■為u點(diǎn)上第k臺(tái)車至v的客流量。

3.1.3 費(fèi)用最小 目標(biāo)函數(shù)中的費(fèi)用成本是指出行者乘坐出租車需要支付的費(fèi)用。但是在合乘時(shí)，由于出租車搭載多個(gè)乘客，各個(gè)乘客出行目的地的各異，合乘費(fèi)用應(yīng)由合乘者共同分擔(dān)。對(duì)于不同出行者需要制定不同的費(fèi)率，保障出行者之間的公平性。

我們需要綜合考慮路徑最短、時(shí)間成本最低和費(fèi)用最小三個(gè)指標(biāo)。為了將三者統(tǒng)一起來，設(shè)定一個(gè)時(shí)間費(fèi)用轉(zhuǎn)化系數(shù)α和β，通過轉(zhuǎn)化系數(shù)α和β的轉(zhuǎn)化，最終構(gòu)成以時(shí)間費(fèi)用總成本為目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)：

MinZ=α（Lmin （i，s）-Lmin （j，s））+■■■■■x■■t■q■■

+β■■■R■■q■■P■■（3）

式中：tij（i-j）q■■ukvu，v∈Hk∈K，Ki，j∈G，GHr0（D■■-N■■L■）+C■■N■■？燮■■R■■q■■P■■？燮r■■（■■D■■-N■■L■）+C■■N■？坌kR■■

3.2 出租車合乘運(yùn)營(yíng)的約束條件 采用合乘制出租車運(yùn)營(yíng)模式，必須保證在乘客可以在忍受的范圍內(nèi)犧牲一點(diǎn)方便性，必須滿足乘客和出租車司機(jī)在經(jīng)濟(jì)上的心理預(yù)期，同時(shí)出租車的最大乘客數(shù)量不能大于4人。

3.2.1 司機(jī)收益

r0（D■■-N■■L■）+C■■N■■？燮■■R■■q■■P■■？燮r■■（■■D■■-N■■L■）+C■■N■，？坌k；式中：N■■為第k輛車在當(dāng)前路徑距離下非合乘載客人數(shù)； D■■為第k輛車在當(dāng)前路徑距離下非合乘載客距離；N■■ 為第k輛車接受預(yù)約的乘客總數(shù)；D■■為第k輛車經(jīng)過需求點(diǎn)（u-v）的距離。

3.2.2 乘客收益 必須保證乘客合乘付出費(fèi)用低于單獨(dú)乘車費(fèi)用。每一輛車的每一位乘客在合乘時(shí)的費(fèi)用要小于非合乘時(shí)的費(fèi)用，即滿足R■■

4 結(jié)論

基于網(wǎng)格劃分的城市出租車合乘就是在將城市主城區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格化劃分的基礎(chǔ)上，設(shè)置相對(duì)固定的出租車上下客站點(diǎn)，乘客可以在網(wǎng)格劃分的合理經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行拼車搭乘，以此來提高公眾出行的便利性并減少因道路擁堵等造成的社會(huì)成本。文章通過建立出租車合乘運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)函數(shù)及約束條件，研究了出租車司機(jī)、乘客利益最大化及出租車行車路徑的數(shù)學(xué)模型，以期為改變目前粗放的出租車運(yùn)行方式，推行城市出租車合乘運(yùn)營(yíng)提供參考。

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