一种面向不同线路的大站快车与全程车调度方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115099716A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210957016.6(22)申请日2022.08.10(71)申请人山东数升网络科技服务有限公司地址272415山东省济宁市经济开发区嘉城路与呈祥大道交汇处圣祥小镇A8号楼3楼306室(72)发明人毕军赵小梅谢东繁(74)专利代理机构山东舜源联合知识产权代理有限公司37359专利代理师宋玉霞(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q50/26(2012.01)G06K9/62(2022.01)权利要求书8页说明书18页附图4页(54)发明名称一种面向不同线路的大站快车与全程车调度方法及系统(57)摘要本发明提供一种面向不同线路的大站快车与全程车调度方法及系统，提取每种公交类型的全部站点，计算每个站点的属性指标；对站点的属性指标进行聚类分析，得到大站快车服务的备选站点；将调度周期离散化为连续均匀的时间区间，设调度周期的决策变量；建立调度仿真模型，基于调度仿真模型求得所有车辆在调度周期内的运行过程；以最小化车辆的运营成本、乘客的出行成本和车辆的可靠性成本为目标函数，构建联合优化模型；设置参数，代入已知数据以及站点备选集，使用联合优化模型进行求解，得到大站快车站点方案、全程车和大站快车发车时间及运行速度结果。本发明为用户提供便利的同时、提高运营商的综合效益、提高公交的服务质量。CN115099716ACN115099716A权利要求书1/8页1.一种面向不同线路的大站快车与全程车调度方法，其特征在于，方法包括：步骤1：提取每种公交类型的全部站点，计算每个站点的属性指标；步骤2：采用K‑means++聚类方法的簇内平方误差对站点的属性指标进行聚类分析，根据分析结果选取客流量大于阈值、可靠性满足要求及站点附近设施满足要求的站点作为大站快车服务的备选站点；步骤3：将调度周期离散化为连续均匀的时间区间，设调度周期的决策变量为：发车类型、发车频率和车辆路段运行速度；步骤4：建立大站快车与全程车联合运行，并结合车辆运行速度建立调度仿真模型，基于调度仿真模型求得所有车辆在调度周期内的运行过程；步骤5：以最小化车辆的运营成本、乘客的出行成本和车辆的可靠性成本为目标函数，建立面向不同公交类型的大站快车与全程车组合调度，并结合调速构建联合优化模型；步骤6：设置参数，代入已知数据以及站点备选集，使用联合优化模型进行求解，得到大站快车站点方案、全程车和大站快车发车时间及运行速度结果。2.根据权利要求1所述的面向不同线路的大站快车与全程车调度方法，其特征在于，步骤1中，从客流信息、不同类型公交可靠性影响因素和站点附近设施三个层面计算每个站点的属性指标；客流信息包括：客流集散量、不均衡系数和吸引强度；不同类型公交可靠性影响因素包括：道路等级、站点累计经过的车站、地铁站、景点、交通灯个数以及站点相对位置；站点附近设施包括：地铁站、车站、商圈、学校、医院和景点。3.根据权利要求2所述的面向不同线路的大站快车与全程车调度方法，其特征在于，步骤1中，站点i的站点客流集散量Qi：表示特定时段内，站点i的上车人数与下车人数之和，具体计算公式如下：Qi＝βi+αi#(1)式中，βi代表站点i的上车人数，人；αi代表站点i的下车人数；站点i的站点不均衡系数Ki：表示特定时段内，站点i的客流集散量与该线路所有站点平均客流集散量的比值，具体计算公式如下：式中，Ki代表站点i的不均衡系数；nS代表线路的站点总数；站点i的站点吸引强度Ai：表示特定时段内，站点i的上车人数与该线路所有站点平均上车人数的比值，具体计算公式如下：4.根据权利要求1或2所述的面向不同线路的大站快车与全程车调度方法，其特征在于，2CN115099716A权利要求书2/8页步骤3中，将总运营时间厂以时间间隔δ进行划分，分为nk个时段；时段集K表示为{1，2，...，k，...，nk}，设置第一决策变量xlk为确定全程车和大站快车发车时刻的决策变量，l∈LS＝{0，1}，LS为大站快车与全程车策略的集合，l＝0表示全程车，l＝1表示大站快车；x0k＝1表示在时段k发出全程车，x1k＝1表示在时段k发出大站快车，x0k＝0且x1k＝0则不发车；设置第二决策变量os为确定站点s是否为大站快车站点的决策变量，os＝0表示站点s不为大站快车站点，os＝1表示站点s为大站快车站点，大站快车站点的决策基于聚类中确定的大站快车站点集，若站点s不在大站快车站点集内，即则os＝0；设置第三决策变量yb，s，v为确定车次b在第s个路段运行速度的决策变量，vi∈V＝{v1，...，vi，...，vn}，V为可选速度的集合，发车速度将基于已知速度集进行决策；说明车次b在服