[发明专利]一种基于最可靠路径的停车诱导系统及方法

权利要求书

1.一种基于最可靠路径的停车诱导方法，其特征在于，所述停车诱导方法包括如下步骤：

步骤S1，给定出行者出发时间和期望行程时间；

步骤S2，根据所述出发时间和期望行程时间，计算从起点到达每个候选停车场的最可靠路径；

步骤S3，计算每个候选停车场在期望到达时间有空闲车位数的概率；

步骤S4，根据所述有空闲车位数的概率计算停车场的综合可靠度；

步骤S5，选择综合可靠度最大的停车场及对应的最可靠路径，推荐给出行者，并根据对应的可靠路径引导车辆到达停车场；

步骤S2至步骤S4计算从起点到达每个候选停车场的最可靠路径、计算每个候选停车场在期望到达时间有空闲车位数的概率及计算停车场的综合可靠度，基于可靠度边界的求解算法进行计算；

在步骤S2中，所述计算从起点到达每个候选停车场的最可靠路径，进一步为，用Ω_h表示车辆从起点O到达第h个停车场的可靠路径，当给定期望行程时间T₀和出发时间，通过路径Ω_h到达第h个停车场的可靠度R_Oh通过式(1)至(3)进行计算：

其中，

公式(1)是最可靠路径的目标函数；

Φ(·)表示累积概率分布函数；

γ_On表示路径Oh的自由流行程时间；

μ_Oh表示路径Oh的额外行程时间均值；

σ_Oh表示路径Oh的额外行程时间标准差；

公式(2)是流量守恒约束；

公式(3)是二元变量约束；

x_fg是0-1决策变量，x_fg＝1表示路段a_fg在路径Oh上，x_fg＝0表示路段a_fg不在路径Oh上；

N_G表示有向图的节点集，{τ，f，g}∈N_G；

A_G表示有向弧集，(a_fg，a_τf}∈A_G；

所述步骤S4中停车场的综合可靠度是停车场有空闲车位数的可靠度乘以到达停车场的路径的可靠度；

所述步骤S4中计算停车场的综合可靠度，通过式(4)至(8)进行计算：

0≤R_Oh≤1 (7)

1≤h≤H (8)

其中，

公式(4)是停车场综合可靠度最大化的目标函数；

表示特征日C第个时间段第h个停车场的空闲车位数大于期望阈值N_O的可靠度；

表示将期望到达时间y_h转换为时间段的编号；

R_Oh表示从起点O到达第h个停车场的最可靠路径的可靠度；

表示停车场的综合可靠度；

公式(5)是停车场空闲车位数的可靠度的计算公式；

表示特征日C第个时间段第h个停车场空闲车位数的均值；

表示特征日C第个时间段第h个停车场的空闲车位数标准差；

公式(6)表示停车场空闲车位数可靠度的取值范围是0到1的约束条件；

公式(7)表示路径可靠度的取值范围是0到1的约束条件；

公式(8)表示停车场编号取值范围是1到H的约束条件，H表示搜索区域内参与计算的停车场个数；

所述步骤S1至S4包括如下步骤：

步骤S101，给定出发时间y_O和期望行程时间T₀；

步骤S102，根据给定的出发时间y_O和期望行程时间T₀，计算期望到达时间y_h＝y_O+T₀，并将y_h转换为时间段，用表示时间段编号；从第一个候选停车场开始计算，初始化停车场编号h＝1；

步骤S103，设置路径搜索的目的地为第h个停车场；初始化路径可靠度的下界值R_KLB＝0，上界值R_KUB＝1；设置两个路径集和为空；设置可靠度上下边界差值比的阈值ε和最多搜索路径条数设置k＝1；

步骤S104，以路段的额外行程时间作为费用，计算第k条额外行程时间最小的路径P_k；分别利用下述公式(9)、(10)和(11)计算路径P_k的行程时间分布参数

利用计算给定阈值T₀的路径可靠度

步骤S105，计算和如果则利用下述公式(12)计算设定并将路径加入到路径集否则，将路径加入到路径集

步骤S106，计算路径集中可靠度最大的路径，可靠度下界值更新k＝k+1；

步骤S107，如果或返回到步骤S104；否则，利用计算第h个停车场在特征日C第个时间段空闲车位数大于期望阈值N_O的可靠度更新h＝h+1；

步骤S108，如果h≤H，返回到步骤S103；否则，利用公式(4)～(8)计算特征日C第个时间段综合可靠度最大的停车场，编号