[发明专利]一种公交运行仿真方法

说明书

本发明涉及一种公交运行仿真方法，本发明基于真实公交运行中采集的自动车辆定位数据、交通复杂场景数据、公交运行计划数据等信息，通过聚类抽样与双层抽样相结合方法生成随机公交车辆单程运行时间，实现对大量公交运行情况进行仿真，而且仿真可靠度高。

技术领域

本发明涉及交通仿真技术领域，尤其涉及一种公交运行仿真方法。

背景技术

随着我国城市化和机动化进程的加快，交通拥堵、交通事故和环境污染等问题日益严重，因此，我国许多城市都在积极规划、建设和改善公共交通系统与公交服务。

通常每个公交运行都有其较为稳定的调度方案编制工具、方法，进一步而言，每条在运行的公交线路的调度方案编排都是在完成运行任务的前提下，尽量缩减其他目标下形成的。然而由于在实际的交通环境中，道路通行的状态复杂多变，难以预测公交实际运行，公交运行仿真成为重要手段。

在公交运行仿真中，公交线路被表示为一系列的关键站点和这些关键站点之间的路段，以线路为基础，模拟公交车辆运行。在仿真模型中，线路、车辆运行计划等属于确定性的因素。车辆在线路上的行驶时间属于动态因素。动态因素的描述精度对仿真有效性起主要作用。

传统的公交运行仿真中，通常首先根据车辆行驶时间时段变化性PV，将一天划分成若干独立的时段(称为HTT时段，Homogeneous Travel Time bands)。在每个时段内，车辆行驶时间被假设为独立同分布，然后统计得到每个时段内的车辆行驶时间概率分布；在仿真过程中，在每个时段进行行驶时间抽样时，都从同一个对应的概率分布中进行抽样。

但是当每个时段采用一个单程时间的概率分布时，即将所有的天都同等对待，车辆行驶时间日间变化性DV趋于0，即无法准确描述真实公交运行中随日期变化的变化性。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种公交运行仿真方法，本发明基于真实公交运行中采集的自动车辆定位数据、交通复杂场景数据、公交运行计划数据等信息，通过聚类抽样与双层抽样相结合方法生成随机公交车辆单程运行时间，实现对大量公交运行情况进行仿真，而且仿真可靠度高。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种公交运行仿真方法，包括如下步骤：

(1)设定仿真次数R，初始化仿真次数r为1；

(2)对公交运行进行仿真：基于车辆定位数据、交通复杂场景数据、公交运行计划数据，通过聚类抽样与双层抽样相结合的方法进行仿真，生成随机公交车辆单程行驶时间，得到车辆仿真运行记录，实现对公交运行情况进行仿真；

(3)判断是否全部仿真结束，若是，则结束；否则继续执行步骤(2)直至所有仿真完毕。

作为优选，所述的步骤(2)具体如下：

(2.1)抽取一个运行日，对交通复杂场景进行聚类抽样；

(2.2)按车辆运行计划，顺次仿真车辆运行情况，基于道路通行状态概率分布和每种状态对应的车辆行驶时间分布，根据双层抽样方法获取车辆仿真运行记录。

作为优选，所述对交通复杂场景进行聚类抽样的方法如下：

(2.1.1)基于获取得到的历史实际公交运行的交通复杂场景数据提取场景事件特征，建立事件标签；其中交通复杂场景数据包括但不限于：天气数据、道路施工数据、交通事件数据、道路管制数据；

(2.1.2)根据事件标签对历史实际公交车辆行驶时间进行聚类，获得每个交通复杂场景下的车辆行驶时间数据集；

(2.1.3)进行场景编排，并基于场景编排，根据历史实际公交运行中交通复杂场景出现的概率分布进行随机抽取复杂场景，实现交通复杂场景的聚类抽样。