[发明专利]一种基于通勤出行的顺风车共享合乘路径匹配方法

说明书

本发明公开了一种基于通勤出行的顺风车共享合乘路径匹配方法，不同于传统合乘中，司机为获得更高盈利，会选择性前往乘客所在位置，在通勤合乘中，满足接送者前往要求的情况下，应尽可能接送所有合乘者，以达到系统最优。为提高合乘成行率，对未完成合乘配对的乘坐者出行时间引入惩罚因子。此外，合乘人员的不适感会随着出行时间的增长而提高，以总行程时间最短为目标，降低出行中的不适感。本发明方法主要用于顺风车共享合乘问题，确保快速匹配相同路线的通勤者。

技术领域

本发明属于交通运输和交通工程领域，涉及通勤者共享出行合乘路径选择领域，更具体地说，涉及一种基于通勤出行的顺风车共享合乘路径匹配方法。

背景技术

目前全国机动车保有量已经超过3.90亿辆，而高峰时段小汽车平均搭载人数不足1.6人，一人一车的出行模式，致使城市道路在高峰时段拥堵。随着网络化的普及，共享合乘模式逐渐被人们所接受。这种模式可以提高机动车辆的搭载率，从而减少部分私家车出行，节约道路资源，降低环境污染，被认为是解决城市拥堵问题的有效方法。

现有的研究中，共享合乘主要应用于出租车和网约车出行。作为城市交通的重要组成部分，出租车服务出现时间较早，相对于私人车辆，其搭载率更高。“互联网+”的发展，推动了网约车的兴起，网约车以更便捷高效、成本更低的服务，深受出行者的喜爱，除传统的“打车”业务外，诸多国内外互联网公司都推出了顺风车服务，以方便同方向出行者进行“拼车”出行。

出租车和网约车的合乘服务已经应用到实际的生活中，但在盈利模式的驱动下，大量司机职业化发展，不仅增加道路上的车辆，还制约了公共交通的发展，进一步加重城市拥堵。

共享合乘中存在“接”和“乘”两种状态，为此将通勤者分为接送者和乘坐者，在确定参与合乘的通勤人员后，接送者在所能接受的最大行程时间和最大绕行时间下，依次前往各乘坐者所在位置，因为位置的不确定性和共乘人数的限制，接送者尽可能搭载乘坐者，以节约总的出行时间，缓解乘客的不适感，乘坐者在得到接送者服务后，与接送者共同前往同一目的地。

现有的针对通勤者的共享合乘算法，为满足乘坐者的舒适程度，通常仅对乘坐者匹配路线进行计算并规划出用时及距离最短的路线，而对接送者者的接收程度等因素考虑较少。但是在实际应用的过程中，因此接送者在搭乘顺风车的体验感并不舒适。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于通勤出行的顺风车共享合乘路径匹配方法，以解决现有顺风车算法未考虑通勤者心理状态的问题。

为解决上述技术问题，本发明的一种基于通勤出行的顺风车共享合乘路径匹配方法，包括如下步骤：

步骤1：确定顺风车共享合乘匹配参数，包括通勤者人数，所述通勤者人数包括乘坐者人数p与接送者人数g，车辆人数容量N，接送者所能接受的最大行程时间D_max，接送者所能接受的最大绕行时间R_max，搭载每位乘坐者花费的等待时间t_s，惩罚因子α；

步骤2：根据乘坐者人数p与接送者人数g的地理位置，确定所述接送者人和所述乘坐者的路径匹配选择；

步骤3：根据所述车辆人数容量N和通勤者所在位置，确定顺风车行驶路径中乘坐者的到达顺序；

步骤4：计算所有节点的到达时间；

步骤5：根据接送者所能接受的最大行程时间D_max限制共享合乘的匹配距离范围；

步骤6：重复所述步骤2-5，以所有通勤者到达目的地的总行程时间最少为目标，优化整体的路径匹配。

进一步，所述步骤2中接送者和乘坐者的路径匹配选择确定方法包括如下步骤：

步骤21：为保证所有通勤者均前往目的地，其计算如式(1)所示：