[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

说明书

本发明公开了一种模块化公交营运调度优化方法、装置及存储介质，其中方法包括：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；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；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；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。本发明考虑了客流到达的不确定性和随机延误，更符合乘客在乘坐公交时的实际情况，能为模块化公交的调度提供一种更加切实的方案，提高公交系统的服务效率和社会效益。本发明可广泛应用于公共交通营运调度领域。

技术领域

本发明涉及公共交通营运调度领域，尤其涉及一种模块化公交营运调度优化方法、装置及存储介质。

背景技术

在特大城市公交系统中，不确定的乘客需求与固定运输能力之间长期存在着冲突，这会导致大量的乘客等待时间成本和车辆容量浪费。模块化公交的提出为解决该问题提供了可能，通过公交车队在站点上相同车厢中进行动态拆卸和重新组装，实现动态修改车辆容量。目前，尚缺少一种较好的模块化公交的调度方案。

发明内容

为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种模块化公交营运调度优化方法、装置及存储介质。

本发明所采用的技术方案是：

一种模块化公交营运调度优化方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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；系统总成本包括运营成本和乘客等待成本，运营成本包括车辆运营成本、克服风阻所产生的能耗成本、温室气体排放造成的环境成本；

A4、利用等价的数学变换将建立的非线性规划模型线性化。

进一步地，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；