[发明专利]一种实时响应式定制公交递阶调度方法在审

专利信息
申请号: 202110649125.7 申请日: 2021-06-10
公开(公告)号: CN113538886A 公开(公告)日: 2021-10-22
发明(设计)人: 韩霜;陈牛;傅惠;赵佳虹 申请(专利权)人: 广东工业大学
主分类号: G08G1/00 分类号: G08G1/00
代理公司: 广东广信君达律师事务所 44329 代理人: 张生梅
地址: 510062 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 实时 响应 定制 公交 调度 方法
【说明书】:

发明公开了一种实时响应式定制公交递阶调度方法,分为两个递进的优化阶段:首先,以分时段流向间相似度的逐级合并的乘客出行规律为依据规划定制公交车辆初始线路;然后,以事先规划的初始线路为参考,选择其部分或全部站点作为车辆实际行驶的必经站点,进一步根据实时乘客需求对车辆和乘客进行匹配、计算车辆行程时间并动态调度车辆实时调整其行驶路线,从而为乘客提供个性化、高品质的公交出行服务。本发明的递进结构,使得定制公交车辆调度既能满足实时出行需求的要求,又能够兼顾车辆后续行驶过程中最可能出现的需求,即本发明既能应对高度随机和分散的乘客需求,又可以避免仅仅依靠实时乘客需求进行决策而可能产生的决策短视行为。

技术领域

本发明涉及智能公交的技术领域,尤其涉及到一种实时响应式定制公交递阶调度方法。

背景技术

迅速增长的个性化、高品质出行需求使得城市交通供给和需求之间的矛盾日益凸显,传统的固定线路公交由于其车内空间拥挤、灵活性不足、出行时间长且不可控等缺点备受乘客诟病。而随着移动互联网技术的迅速发展,多种新型的共享交通方式(如定制公交等)开始出现并迅速弥补传统公共交通方式的不足。定制公交依靠移动互联网技术,利用大/中运量的交通工具,通过整合个体交通出行需求,为出行起终点、出行时间、服务需求相同或相似的人群提供个性化定制出行服务,是一种可持续的新型交通模式。定制公交具有“舒适、准时、便捷、个性化服务”等优势,自该服务推出起即深受市民的追捧;由于其服务的集约性,其在减少车辆总行驶里程、减少出行车辆总数、降低机动车尾气排放等方面都具有显著作用,并且在高峰期或交通资源紧缺的情况下,也可以更有效的利用现有道路资源。

按照对乘客需求处理方式的差异,定制公交可以分为静态预约式定制公交和实时响应式定制公交。在后一种方式中,定制公交系统须及时将实时提交的乘客需求与车辆进行匹配,根据可以响应的乘客需求规划新的定制公交线路或调整处于运营状态的定制公交车辆的行驶线路,计算车辆到站时间。由于允许将实时提交的乘客需求加入到正在运营的线路中,故实时响应式定制公交车辆的行驶路线以及停靠站点是随着实际响应的乘客需求动态变化的。鉴于实时响应式定制公交面对的实时乘客需求具有较强的随机性且在时空分布上高度分散,其调度决策面临两方面的挑战:(1)由于乘客需求可在定制公交车辆行驶过程中陆续提交,运输企业只能基于部分已知的乘客需求进行车辆调度优化,而该调度决策有可能无法较好地满足车辆后续行驶途中产生的乘客需求;(2)在动态乘客需求及实时响应的条件下,平衡运输企业和乘客双方利益存在较大的困难。

国内外部分学者对动态乘客需求情形下的定制公交线路优化进行了研究。其中,文献[1]Wang C.,Ma C.,Xu X.,Multi-objective optimization of real-timecustomized bus routes based on two-stage method,Physica A,2020,537,1-24.将地理位置人为地划分为单独的上车区域和下车区域,建立了定制公交线路规划多目标优化模型,在该模型中,首先根据静态需求进行线路规划,然后再根据接收的动态需求调整线路;文献[2]Huang D.,Gu Y.,Wang S.,et al.,A two-phase optimization model for thedemand-responsive customized bus network design,Transportation Research PartC,2020,111,1-21则事先设定乘客需求接收截止时间,然后将该截止时间之前接收的乘客需求插入定制公交线路中,最后再以响应的乘客需求为依据优化定制公交线路。

但文献[1]中,无法兼顾未来最可能出现的乘客需求,并且乘客上下车地点需要遵循人为设定的上下车区域划分规则。而文献[2]中,直至车辆到达终点前,车辆行驶线路不能根据实际需求动态调整。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种实时响应式定制公交递阶调度方法,可以实现定制公交车辆与动态实时乘客需求的匹配,为实时响应式定制公交调度提供决策支持。

为实现上述目的,本发明所提供的技术方案为:

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