[发明专利]一种无人驾驶电动出租车动态合乘调度系统及方法

权利要求书

1.一种无人驾驶电动出租车动态合乘调度方法，其特征在于：该方法使用一种无人驾驶电动出租车动态合乘调度系统；

该系统包括相互信息交流的通讯模块、信息存储模块和控制模块，还包括和通讯模块相互信息交流的用户端和无人驾驶车载通讯终端；

所述通讯模块用于信息存储模块和控制模块与用户端和无人驾驶车载通讯终端之间的信息交流；

所述通讯模块传递的信息包括实时路网交通信息、用户出行需求信息、车辆位置、电量状态和载客状态；

所述信息存储模块中存有路网拓扑数据、路网栅格化数据、不同场景下路网中任意两地之间的最优路径其经过的栅格编号数据、用户基本信息数据和电动汽车基本信息数据；

所述控制模块用于根据从通讯模块和信息存储模块接收到的数据信息生成用户服务计划和车辆调度方案；

该方法包括以下步骤：

S1：用户端将订单信息发送至通讯模块；

S2：通讯模块将订单信息、实时采集到的实时路网交通信息，电动汽车位置信息、电量信息和载客信息上传至控制模块；

S3：信息存储模块将路网拓扑数据、路网栅格化数据、不同场景下路网中任意两地之间的最优路径其经过的栅格编号数据、用户基本信息数据和电动汽车基本信息数据上传至控制模块；

S4：控制模块接收通讯模块和信息存储模块的信息数据，执行无人驾驶电动出租车动态调度方法，生成用户服务计划和车辆调度方案；

S5：控制模块将用户服务计划和车辆调度方案分别上传至通讯模块和信息存储模块，通讯模块将调整后的用户接送地点以及预估接送时间分别发送至各客户端，将车辆调度方案发送至各无人驾驶车载通讯终端，信息存储模块根据接收的用户服务计划和车辆调度方案更新相应的用户和车辆信息；

所述无人驾驶电动出租车动态调度方法包括以下步骤：

S41：将所有用户端的订单信息添加至任务总表；

S42：根据服务任务匹配规则，对用户订单列表中的用户服务任务两两匹配，将匹配成功的合乘任务加入任务总表顶端；

S43：对于所有合乘任务，在半径小于阈值Ⅳ的范围内根据车辆与任务匹配条件寻找可以执行任务的车辆，若存在，则将合乘任务分配给该车，同时将任务信息发送给相关用户确认，若所有用户都同意则匹配成功，执行S46，否则匹配不成功，则删掉合乘任务；

S44：对于所有非合乘任务，同上在半径小于阈值Ⅳ的范围内寻找空车或者其中将在时间阈值Ⅴ内完成任务的车辆，若存在则执行S46，否则跳转至S45；

S45：在接客点周围半径小于阈值Ⅳ的范围内寻找将经过该区域的任务路径，根据订单插入规则判断订单是否可以插入到任务路径中，若可以则执行S46，否则从任务总表中删除该任务；

S46：在任务总表中删掉任务总表中相关用户的所有服务任务，更新用户订单分配和合乘信息以及车辆任务计划表，若车辆在完成任务后电量低于阈值Ⅵ则在车辆任务计划表之后添加车辆充电计划；

S42中服务任务匹配规则包括如下步骤：

S421：如果其中一名用户的接客或送客地点所在栅格与另一乘客接送点间最优路径所经过栅格重合或相邻，则匹配度加1；

S422：匹配度不小于2的用户认为可以合乘，以最优路径依次连接两用户接送点形成合乘路径；

S423：如果调整后路径的长度与两用户各自原最优路径长度的差值不超过阈值Ⅲ，则匹配成功。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶电动出租车动态合乘调度方法，其特征在于：所述用户服务计划包括用户接送地点、预估的用户接送时间和每个用户的服务车辆信息，车辆调度方案包括车辆需要抵达的任务地点、行驶路径和充电方案。

3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶电动出租车动态合乘调度方法，其特征在于：所述路网栅格化数据为将路网按照边长为预设值Ⅰ的方格网栅格化处理，生成栅格编号，栅格内包含的路网节点编号及其相邻栅格编号，其中相邻栅格定义为二者之间至少存在能够不经由其他节点直接以路段相连的一对节点。

4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶电动出租车动态合乘调度方法，其特征在于：所述不同场景下路网中任意两地之间的最优路径其经过的栅格编号数据的生成步骤为：

S31：根据采集到的固定时间间隔路网交通信息数据和路网栅格化数据，根据每个时间点的路网中各栅格内车辆平均行驶速度，通过聚类方法形成若干组代表性路网交通状态场景；

S32：针对每组场景，根据路网中任意两节点之间的所有常用路径，其中如果用时最少路径的长度与距离最短路径之间的长度差值若不大于预设值Ⅱ，则将该用时最少路径设为最优路径，跳转至下一步，否则剔除该路径并重复本步骤；

S33：记录每组场景的路网中两点间最优路径距离，经过的所有节点编号以及这些节点所在栅格编号。