[发明专利]一种无人公交在车辆故障时的应急调度方法及系统

权利要求书

1.一种无人公交在车辆故障时的应急调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：故障车辆在原行车计划刻度表中对应的发出序号为m，获取故障车辆所在的位置以及车辆上的乘客数量a；

步骤S2：获取故障车辆在原计划行车刻度表中的后续车辆所在的位置，以及后续车辆上的空座数量b，根据乘客数量a调整后续车辆的行驶速度及间距，直到后续车辆行驶至故障车辆所在位置时的空座数量b大于或等于乘客数量a；

步骤S3：调整的第一辆首站发车对应序号为m+1，需要调整间距的后续车辆总共h辆，得出无人公交运营异常值的调度函数：

x＝Rt-Pt，

x是调整后的行车计划与原行车计划之间的发车时间间隔偏差量，Rt是调整后的行车计划时刻表对应的发车时间间隔，Pt是原行车计划时刻表对应的发车时间间隔；

步骤S4：依据无人公交运营异常的调度模型，将调整后的行车计划与原行车计划之间的发车时间间隔偏差量x约束至最小值；

步骤S5：根据历史客流统计数据划分特征时段，将客流分布相近的时段划分为一段，并推算出各特征时段下乘客在各个站点的客流到达率，将工作日和休息日的客流数据分别进行特征分析，生成工作日和休息日线路站点到达率样本，基于当日对应的客流样本，以乘客等待时间最短和运营成本最低为联合优化目标，制定出发车间隔随客流规律变化的基本行车时刻表。

2.如权利要求1所述的一种无人公交在车辆故障时的应急调度方法，其特征在于，在步骤S2中，包括以下步骤：

步骤S21：在原计划行车刻度表中查询最接近故障车辆的后续车辆c上的空座数量d；

步骤S22：若空座数量d为零，则后续车辆c正常运营；若空座数量d大于或等于乘客数量a，后续车辆c加速行驶至故障车辆所在的位置，并转运乘客数量a的乘客；若空座数量d小于乘客数量a，且空座数量d大于零，后续车辆c加速行驶至故障车辆所在的位置，并转运乘客数量a的部分乘客，乘客数量a剩余的乘客由后续车辆c的后续车辆转运。

3.如权利要求1所述的一种无人公交在车辆故障时的应急调度方法，其特征在于，在步骤S4中，调整后的行车计划与原行车计划之间的发车时间间隔偏差量x的约束公式为：0≤|x_i+1-x_i|≤δ，δ是计算发车时间间隔的约束。

4.如权利要求1所述的一种无人公交在车辆故障时的应急调度方法，其特征在于，在步骤S5中，包括以下步骤：

步骤S51：依据历史客流数据，以天为周期对乘客到达规律进行分析，并推算一天内每小时的断面客流量，将一天内单位小时线路上的最大断面客流量，按时间顺序组成一组有序样品{p₁,p₂,...,p_n}，其中的n可通过设置公交运营时间得到，p_i为第i小时最大断面客流量；

步骤S52：分别计算每个时段内的发车班次数n_f，其中f表示特征时段的编号，根据f∈[1,F]计算出总发车次数；

步骤S53：基于公交行程时间和乘客到达率，算出乘客等待时间，以乘客等待时间最短和公交运营收益最大为优化目标，设置最小发车间隔约束，以所有班次发车时刻序列为决策变量，利用遗传算法求解基本发车时刻表。

5.如权利要求4所述的一种无人公交在车辆故障时的应急调度方法，其特征在于，在步骤S52中，n_f的计算函数如下：

其中，P_mf为f时段内的公交线路高断面高峰小时客流量；α为f时段车辆的满载率，N为公交车辆额定载客量，T_f为f特征时段的时间跨度。

6.如权利要求4所述的一种无人公交在车辆故障时的应急调度方法，其特征在于，在步骤S53中，公交运营收益的目标函数为：

其中，r_k,f表示第f个特征时段在第k站的乘客到达率，P表示统一的票价，C为车辆运营的单位成本，L为线路总的长度。