[发明专利]用于公交系统的自适应调度方法

说明书

技术领域

本发明属于城市智能公共交通系统技术领域，具体涉及一种用于公交系统的自适应调度方法。

背景技术

公交车辆调度，即公交车辆线路日常营运的调度，其主要任务是依照行车作业计划的规定并结合具体情况对公交车辆进行实时调度。

公共交通是城市的重要基础设施。同时，交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统。随着中国经济与社会的飞速发展，交通需求和交通供给的矛盾日益突出，直接加剧交通拥挤。常规缓解交通拥挤的角度主要是从城市规划与土地利用，基础设施调整与完善，交通结构三个方面出发。从交通结构角度出发，优化公共交通和鼓励公交出行，能提高交通利用率，且在缓解交通拥挤方面具有重大作用。由于现有的公交调度系统并未进一步考虑到交通拥挤的因素，导致车辆使用率低，车辆调度不合理等情况。因此，常规公共交通在缓解交通拥挤、提高出行便捷等方面，受到一定限制。比如：乘客流量大且交通拥挤不堪时，一味缩短发车间隔是无效的，相反会增加公交公司运营成本和加剧交通拥挤的情况。如果将发车间隔控制在一定时间上，能综合到乘客、公交公司、交通路况的三方利益。

遗传算法在公交调度上受到普遍关注，而相对于当前复杂的交通环境，标准的遗传算法很难真正起到解决问题的作用。标准的遗传算法通常只有一个种群，且交叉率和变异率这两个参数是固定的，导致其存在早熟以及收敛速度慢的不足，造成了公交调度中的车辆使用率低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的公交调度存在的上述问题，提供一种用于公交系统的自适应调度方法。

本发明的技术方案：一种用于公交系统的自适应调度方法，包括以下步骤：

S1、根据统计的历史路线乘客流量预测乘客流量；

S2、根据统计的历史发车间隔预测发车时间间隔；

S3、根据统计的历史路线行车时间预测路线行车时间；

S4、获取乘客到达率、交通拥挤率的值；

S5、获取最终发车时间间隔的值；

S6、根据步骤S5预测到的发车时间间隔并获取当天的乘客流量及当天的路线行车时间对第二天的发车时间间隔进行预测。

进一步的，步骤S1具体包括如下分步骤：

S11、将历史路线乘客流量表示为矩阵P，P矩阵为M*N的二维矩阵，其中，行向量为同时间段不同站点客流量，列向量为相同站点不同时间段的乘客到达率，M为各时间段，N为各站点，将P矩阵转化为二进制编码的初始种群P₀，并选取种群规模Scope和遗传代数Gen；

S12、计算初始种群P₀的适应值函数f^α(p)：

fα(p)=(Σi=1n*Npmi)α]]>

其中，α为预先设定的选择算子指数，Pmi为初始种群中P₀第m行第i列元素，n为矩阵P元素对应的二进制位数；

S13、根据步骤S12获得的适应值函数f^α(p)计算选择概率：