交通運(yùn)輸計(jì)劃創(chuàng)建支持設(shè)備和交通運(yùn)輸計(jì)劃創(chuàng)建支持方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及為采用多式聯(lián)運(yùn)的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建最佳交通運(yùn)輸計(jì)劃的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，迫切需要解決環(huán)境問題。例如，通過使通常乘私家車旅行的用戶 轉(zhuǎn)到公共交通運(yùn)輸，能夠通過減少C02排放等降低對環(huán)境的影響。
[0003] 提出了優(yōu)化火車或公共汽車的運(yùn)行時(shí)間表，以使公共交通運(yùn)輸更便利的技術(shù)。例 如，專利文獻(xiàn)1描述一種交通運(yùn)輸工具的運(yùn)行系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通過從用戶收集與期望的旅 行路線和旅行時(shí)間有關(guān)的信息，能夠創(chuàng)建滿足用戶的偏好的運(yùn)行計(jì)劃。
[0004] 如果所有的旅行用戶都利用公共交通運(yùn)輸，那么能夠使對環(huán)境的影響降至最小。 不過，由于公共交通運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行是按照運(yùn)行圖調(diào)度的，因此僅僅優(yōu)化運(yùn)行計(jì)劃不保證每當(dāng) 用戶期望利用公共交通運(yùn)輸時(shí)，他或她都能夠利用公共交通運(yùn)輸。另外，由于增加了當(dāng)前往 火車站或公共汽車站時(shí)產(chǎn)生的費(fèi)用，當(dāng)僅僅利用公共交通運(yùn)輸時(shí)，用戶的總體便利性降低。
[0005] 解決這些問題的一種途徑是結(jié)合私家車和公共交通運(yùn)輸，以便實(shí)現(xiàn)降低對環(huán)境的 影響和增強(qiáng)用戶便利性之間的平衡。結(jié)合多種交通運(yùn)輸工具的這種交通運(yùn)輸模式被稱為多 式聯(lián)運(yùn)（multimodal transportation) 〇
[0006] [引文列表]
[0007] [專利文獻(xiàn)]
[0008] [PTL 1]日本專利申請公開 NO. 2002-269671

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 就多式聯(lián)運(yùn)來說，需要優(yōu)化交通運(yùn)輸參數(shù)。交通運(yùn)輸參數(shù)是能夠由管理交通運(yùn)輸 的交通運(yùn)輸經(jīng)營者調(diào)整的參數(shù)。交通運(yùn)輸參數(shù)的例子包括在車站之間行駛的火車的運(yùn)行時(shí) 間間隔，和駛往車站的公共汽車的數(shù)目。通過最佳地調(diào)整這樣的參數(shù)，能夠確定滿足用戶和 交通運(yùn)輸經(jīng)營者兩者、并且減小對環(huán)境的影響的交通運(yùn)輸模式。不過，對于多式聯(lián)運(yùn)，采用 優(yōu)化由單一交通運(yùn)輸工具組成的交通運(yùn)輸模式的技術(shù)（比如在專利文獻(xiàn)1中公開的技術(shù)） 不一定優(yōu)化總的交通流。
[0010] 按照慣例，盡管產(chǎn)生了如上所述的優(yōu)化由單一交通運(yùn)輸工具組成的交通運(yùn)輸模式 的提案，不過，沒有產(chǎn)生優(yōu)化多式聯(lián)運(yùn)中的交通流的提案。結(jié)果，一直難以獲得最佳的交通 運(yùn)輸參數(shù)。
[0011] 考慮到上述問題，作出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種獲得采用多式聯(lián)運(yùn)的 交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的最佳交通運(yùn)輸計(jì)劃的交通運(yùn)輸計(jì)劃創(chuàng)建支持設(shè)備。
[0012] 在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種獲得交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的從起始點(diǎn)行進(jìn)到目的地的用 戶的交通流的交通運(yùn)輸計(jì)劃創(chuàng)建支持設(shè)備，所述交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)，第一交通運(yùn)輸 工具和第二交通運(yùn)輸工具構(gòu)成，借助第一交通運(yùn)輸工具，用戶能夠隨時(shí)開始旅行，同時(shí)第二 交通運(yùn)輸工具的運(yùn)行被調(diào)度。
[0013] 第一交通運(yùn)輸工具是使用戶能夠在任意定時(shí)出發(fā)的交通運(yùn)輸工具，其典型例子包 括私家車和自行車。第一交通運(yùn)輸工具還包括步行。
[0014] 第二交通運(yùn)輸工具是其運(yùn)行由交通運(yùn)輸經(jīng)營者調(diào)度的交通運(yùn)輸工具，其典型例子 包括火車、固定線路公共汽車、合乘出租車等。
[0015] 按照本發(fā)明的交通運(yùn)輸計(jì)劃創(chuàng)建支持設(shè)備是獲得交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的用戶的交通 流的設(shè)備，在所述交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，用戶可通過組合第一交通運(yùn)輸工具和第二交通運(yùn)輸工 具，進(jìn)行旅行。
[0016] 具體地，交通運(yùn)輸計(jì)劃創(chuàng)建支持設(shè)備包含配置成獲得交通運(yùn)輸條件數(shù)據(jù)的交通運(yùn) 輸條件獲取單元，所述交通運(yùn)輸條件數(shù)據(jù)是表示用戶利用第一交通運(yùn)輸工具，在節(jié)點(diǎn)之間 的旅行的時(shí)間約束條件的數(shù)據(jù)；配置成獲取交通運(yùn)輸參數(shù)的交通運(yùn)輸參數(shù)獲取單元，所述 交通運(yùn)輸參數(shù)是與第二交通運(yùn)輸工具的運(yùn)行相關(guān)的參數(shù)；配置成獲取旅行需求的旅行需求 獲取單元，旅行需求是表示對于各個(gè)期望的到達(dá)時(shí)間和目的地，在交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)旅行的 用戶的人數(shù)的數(shù)據(jù)；配置成保存模型模板的模型模板存儲單元，模型模板是用于生成表示 用戶在節(jié)點(diǎn)之間的旅行的數(shù)學(xué)模型的模板，是用戶在節(jié)點(diǎn)之間的旅行的一組約束條件；配 置成通過把交通運(yùn)輸條件數(shù)據(jù)、交通運(yùn)輸參數(shù)和旅行需求應(yīng)用于模型模板，生成數(shù)學(xué)模型 的模型生成單元，所述數(shù)學(xué)模型表示用戶在節(jié)點(diǎn)之間的旅行；和配置成求解優(yōu)化問題，從而 獲得構(gòu)成最優(yōu)解的交通流的數(shù)據(jù)計(jì)算單元，所述優(yōu)化問題由生成的數(shù)學(xué)模型用公式表示。
[0017] 按照本發(fā)明的交通運(yùn)輸計(jì)劃創(chuàng)建支持設(shè)備是支持通過互連節(jié)點(diǎn)而構(gòu)成的交通運(yùn) 輸網(wǎng)絡(luò)的交通運(yùn)輸計(jì)劃的創(chuàng)建的設(shè)備。更具體地，按照本發(fā)明的交通運(yùn)輸計(jì)劃創(chuàng)建支持設(shè) 備是當(dāng)給定的交通運(yùn)輸條件數(shù)據(jù)、交通運(yùn)輸參數(shù)和旅行需求被提供給給定的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò) 時(shí)，評估創(chuàng)建哪種交通流的設(shè)備。
[0018] 交通運(yùn)輸條件數(shù)據(jù)是表示當(dāng)用戶利用第一交通運(yùn)輸工具旅行時(shí)，應(yīng)用的時(shí)間約束 條件的數(shù)據(jù)，例如是節(jié)點(diǎn)之間的旅行時(shí)間。其它例子包括節(jié)點(diǎn)之間的距離，平均旅行速度和 平行旅行時(shí)間。另外，值可隨時(shí)間段而變化。此外，交通運(yùn)輸參數(shù)是可由交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的 交通運(yùn)輸經(jīng)營者調(diào)整的參數(shù)。交通運(yùn)輸參數(shù)的例子包括公共交通運(yùn)輸工具的運(yùn)行頻率和運(yùn) tx次數(shù)，等等。
[0019] 旅行需求是表示對于各個(gè)期望的到達(dá)時(shí)間，期望從起始點(diǎn)旅行到目的地的人的數(shù) 目的數(shù)據(jù)。例如，旅行需求可以用與起始點(diǎn)、目的地或期望的到達(dá)時(shí)間相應(yīng)的人數(shù)表示。另 外，可根據(jù)以前的旅行調(diào)查數(shù)據(jù)，問題調(diào)查結(jié)果等，生成旅行需求。
[0020] 與構(gòu)成交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)相關(guān)的用戶的數(shù)目可被表示成變量。另外，可以利用 數(shù)學(xué)模型，表示變量之間的關(guān)系。例如，可以表達(dá)諸如"通過相加新到達(dá)車站A的人數(shù)和原 先在車站A的人數(shù)，并減去在車站A已登上火車的人數(shù)，獲得在車站A的人數(shù)"和"從節(jié)點(diǎn)A 出發(fā)的每個(gè)人在預(yù)定一段時(shí)間之后到達(dá)節(jié)點(diǎn)B"之類的關(guān)系。這樣的關(guān)系被稱為約束條件。 多個(gè)約束條件的集合被稱為模型模板。
[0021] 通過把前面說明的交通運(yùn)輸條件數(shù)據(jù)、交通運(yùn)輸參數(shù)和旅行需求加入模型模板 中，模型生成單元能夠生成按照約束條件，表示用戶的旅行的數(shù)學(xué)模型。
[0022] 另外，數(shù)據(jù)計(jì)算單元求解由生成的數(shù)學(xué)模型用公式表示的優(yōu)化問題，換句話說，數(shù) 學(xué)規(guī)劃問題。
[0023] 求解優(yōu)化問題需要最優(yōu)解的條件（下面稱為最優(yōu)解條件）。盡管可以利用任何最 優(yōu)解條件，只要該最優(yōu)解條件能夠利用數(shù)學(xué)模型表達(dá)，不過，最優(yōu)解條件有利地表示用戶在 旅行中采取的最合理的行動(dòng)，比如"使所有用戶的總旅行時(shí)間降至最小"。
[0024] 如上所述，按照本發(fā)明的交通運(yùn)輸計(jì)劃創(chuàng)建支持設(shè)備能夠獲得最優(yōu)解，換句話說， 能夠根據(jù)模型模板、交通運(yùn)輸條件數(shù)據(jù)、交通運(yùn)輸參數(shù)、旅行需求和最優(yōu)解條件，唯一地確 定構(gòu)成數(shù)學(xué)模型的變量。由于最優(yōu)解是表示給定條件下的理想交通流的數(shù)據(jù)，因此通過分 析最優(yōu)解，能夠評估交通運(yùn)輸參數(shù)。
[0025] 另外，交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可包含至少兩條路線，所述至少兩條路線包括僅僅利用第一 交通運(yùn)輸工具，就能夠從起始點(diǎn)旅行到目的地的第一路線，和通過至少利用第二交通運(yùn)輸 工具，能夠從起始點(diǎn)旅行到目的地的第二路線，保存在模型模板存儲單元中的模型模板包 括表示在預(yù)定時(shí)間從第二路線上的預(yù)定節(jié)點(diǎn)出發(fā)的第二交通運(yùn)輸工具的有無，和在所述預(yù) 定時(shí)間從所述預(yù)定節(jié)點(diǎn)出發(fā)的用戶的人數(shù)之間的關(guān)系的約束條件，模型生成單元可利用約 束條件，生成表示利用第二交通運(yùn)輸工具旅行的用戶的數(shù)目的數(shù)學(xué)模型。
[0026] 由于第二交通運(yùn)輸工具的運(yùn)行被調(diào)度，因此不能在任意定時(shí)出發(fā)?？紤]到此，利用 在給定時(shí)間，從第二路線上的給定節(jié)點(diǎn)出發(fā)的第二交通運(yùn)輸工具的有/無，表達(dá)在所述給 定時(shí)間，從所述給定節(jié)點(diǎn)出發(fā)的人數(shù)。例如，通過當(dāng)火車在給定時(shí)間發(fā)車時(shí)，賦予為1的值， 而當(dāng)火車未在給定時(shí)間出發(fā)時(shí)，賦予為0的值，并把所述值乘以乘車定員，能夠表達(dá)從車站 開始旅行的人數(shù)。提供這樣的約束條件使得能夠用數(shù)學(xué)模型，表達(dá)利用第二交通運(yùn)輸工具 旅行的用戶。
[0027] 另外，保存在模型模板存儲單元中的模型模板可包括表示在預(yù)定時(shí)間范圍內(nèi)，從 第二路線上的預(yù)定節(jié)點(diǎn)出發(fā)的第二交通運(yùn)輸工具的運(yùn)行次數(shù)之和的約束條件，模型生成單 元可利用所述約束條件，生成表示第二交通運(yùn)輸工具的運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型。
[0028] 第二交通運(yùn)輸工具的運(yùn)行時(shí)間表或運(yùn)行時(shí)間間隔可被表示成"預(yù)定時(shí)間范圍內(nèi)的 第二交通運(yùn)輸工具的運(yùn)行次數(shù)"形式的約束條件。
[0029] 另外，交通運(yùn)輸參數(shù)獲取單元可獲得多個(gè)交通運(yùn)輸參數(shù)，模型生成單元