[发明专利]一种灵活公交动静态协同调度方法

说明书

本发明涉及一种灵活公交动静态协同调度方法，包括静态调度与动态调度两阶段，其中静态调度阶段通过设计预约时间窗聚集用户需求，同时考虑各站点后续出现实时请求的可能性，建立并求解静态调度模型，确定灵活公交初始跳站路线与时刻表，同时将请求匹配结果反馈给用户；动态调度阶段在静态调度的基础上针对实时请求，建立并求解动态调度模型，更新灵活公交的跳站路线与行驶时刻表。本发明在静态调度阶段加入了实时请求出现的概率，延长相应站点的停站时间，将灵活公交静态调度与动态调度有机结合，有利于提高实时请求接受率，并且在低客流区域或非高峰时段，通过跳站与灵活的时刻表，避免空驶与满载率较低的情况，降低运营成本，提高服务质量。

技术领域

本发明涉及灵活公交和互联网领域，尤其是涉及一种灵活公交动静态协同调度方法。

背景技术

根据服务模式的不同，城市公共交通系统大致可分为常规公共交通和需求响应型公共交通两大类。常规公交按照固定线路固定时刻表的方式运行，可以为乘客提供稳定的出行服务，在高客流区域(如住宅区、办公区等)运行良好。但是在低客流区域(如郊区、工业园区等)，如果发车频率较高，公交车空驶现象严重，满载率低，运营成本高；如果发车频率较低，则乘客等待时间长。灵活公交作为需求响应型公共交通的一种，既可以按固定线路行驶或在固定站点停靠，也可以通过变更线路或者停靠站点按需提供出行服务，减少行程时间，降低运营成本。

现有灵活公交调度的研究可分为静态调度、动态调度与动静态两阶段调度三类。两阶段调度研究一般为第一阶段针对预约需求，求解静态调度模型，确定车辆行车路线与时刻表；第二阶段在第一阶段的基础上求解动态调度模型，响应实时需求。动态和静态阶段相对独立，在静态阶段中缺少对后续实时请求分布情况的考虑，实时请求响应率低，缺少对灵活公交动静态协同调度的研究。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种灵活公交动静态协同调度方法，根据历史需求与预约需求，通过设计跳站路线与灵活的时刻表，优化灵活公交静态调度方案，在此基础上动态调整跳站路线与时刻表，响应实时需求，减少乘客出行时间，降低公交运营成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种灵活公交动静态协同调度方法，包括以下步骤：

获取并统计公交线路各站点的历史请求数据，计算各站点各时段出现实时请求的概率；

设计预约时间窗，通过网络平台聚集截止时间之前的用户预约请求；

根据各站点各时段出现实时请求的概率与用户预约请求，建立并求解灵活公交静态调度模型，确定灵活公交的跳站路线与到达、驶离、经停各站点的时间，得到灵活公交初始调度计划；

反馈给用户预约请求匹配结果，并指示公交车执行初始调度计划；

在截止时间之后，实时获取用户动态请求，建立并求解灵活公交动态调度模型，更新灵活公交的跳站路线与到达、驶离、经停各站点的时间，得到更新后的调度计划；

反馈给用户实时请求匹配结果，并指示公交车执行更新后的调度计划。

所述各站点各时段出现实时请求的概率为：

式中，B为公交站点集合；T为一天内划分的时段集合；为站点v_i在t时段实时请求的数量。

所述预约时间窗是为用户提供的可选择的接乘时段，包括最早接乘时间与最晚接乘时间。

所述用户预约请求包括每位用户选择的接乘时间窗、接乘站点与送达站点信息。

所述灵活公交静态调度模型综合考虑包括用户行程时间、车辆行程时间、车辆载客量在内的因素建立约束，所述灵活公交动态调度模型综合考虑包括车内用户与计划乘车用户的时间、车辆载客量在内的因素建立约束。