[发明专利]一种模块化公交营运调度优化方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种模块化公交营运调度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定提供模块化公交服务的公交线路和涉及站点范围，采集不同站点间往来的客流需求数据；

S2、根据公交线路的运行特性和地理环境因素，确定模型参数值，并搭建模型；

S3、根据客流需求数据和公交运营特性，求解模型，获取在系统总成本最低的情况下的营运调度方案；其中，系统总成本包括运营成本和乘客等待成本；

S4、对模块化公交系统的营运调度方案进行优化，实现在经济、能源和环境效益方面的最优平衡。

2.根据权利要求1所述的一种模块化公交营运调度优化方法，其特征在于，所述步骤S1，具体包括：

确定调度方案覆盖的模块化公交服务的公交线路和站点，确定站点数、每个站点的车厢数、站点间的距离，采集不同站点间往来的客流需求数据，所述客流需求数据包括从每个站点出发和到达每个站点的乘客数量和时间。

3.根据权利要求1所述的一种模块化公交营运调度优化方法，其特征在于，所述确定模型参数值，包括：

根据模块化公交车的运行特征，确定车厢的载客人数，每节车厢的平均运营成本，乘客平均等待时间成本，车辆平均行驶速度，最小设计车头时距；

其中，每节车厢的平均运营成本包括折旧成本、克服空气阻力的能源消耗成本和二氧化碳排放造成的环境污染成本。

4.根据权利要求1所述的一种模块化公交营运调度优化方法，其特征在于，所述模型通过以下方式进行搭建：

A1、根据乘客需求和模块化公交营运特性，确定模型需满足的假设条件；

A2、确定模型需满足的约束条件，所述约束条件包括车辆运行约束、最小车头时距约束和满足乘客需求服务的约束；

A3、确定模型的目标函数为系统总成本最小；

A4、利用等价的数学变换将建立的非线性规划模型线性化。

5.根据权利要求4所述的一种模块化公交营运调度优化方法，其特征在于，步骤A1中的假设条件包括：

①每个站点都不允许过饱和，乘客到达站点后会登上到达的第一节车厢；

②每节车厢在站点停留的时间是恒定的，在站点间运行的速度也是恒定的；

③所有站点都有足够的车厢，系统的整体容量没有限制。

6.根据权利要求4所述的一种模块化公交营运调度优化方法，其特征在于，所述车辆运行约束的表达式为：

其中，x_tis为二进制变量，当系统在t时刻从站点i调度s节车厢时值为1，否则为0；表示地铁站点的集合，表示时间点的集合，表示每个站点车厢数量的集合，

所述最小车头时距约束的表达式为：

其中，y_t为二进制变量，当一节车厢在t时刻从一个站点出发时值为1，否则为0；h表示车厢间的设计最小车头时距；t′表示该站点上一节车厢的出发时刻；

所述满足乘客需求服务的约束的表达式为：

其中，u_ijt′t为整数变量，表示在时间[t′-1，t′]内到达站点i，并下车前往站点j，等待乘坐t时刻出发的车辆的乘客数；z_ijt′t为整数变量，表示在时间[t′-1，t′]内登上站点i，并想要下车前往站点j，等待乘坐t时刻出发的车辆的乘客数；v_ti表示在t时刻出发车辆上离开站点i的乘客数；p_ijt′表示在任意给定时间[t′-1，t′]内到达站点i并前往站点j的乘客，满足是服从泊松分布的随机变量。