CN108320494A - 一种公交动态调度方法、存储介质及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了公交动态调整方法、存储介质及设备，其中，方法包括步骤：对预先制定的公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车能否按所述公交发车时刻表发车；若判定可供调度的公交车不能按所述公交车发车时刻表发车，则根据可供调度的公交车数量及时间限制，在规定的最大发车间隔前提下，对所述公交发车时刻表进行动态调整。本发明能够避免或减少由于受到客流及道路交通状况变化等各种随机因素的影响导致的某一时间段内可供调度公交车辆不足，使调度人员很难根据制定好的公交发车时刻表执行发车计划，导致大间隔发车或连续发车的情况发生；进一步的，采用本发明提供的公交动态调度方法还能够减少乘客候车时间，提高公交运行的稳定性。

Description

一种公交动态调度方法、存储介质及设备
技术领域
本发明涉及城市公交调度领域，尤其涉及一种公交动态调度方法、存储介质及设备。
背景技术
随着城市规模的不断扩大和居民工作、生活节奏的加快，城市公共交通的需求也迅速增加，2016年国家交通运输部发布的行业统计公报显示，我国城市公共电汽车保有量达60.86万辆，开通线路条数达52,789条，公共汽电车承担客运量占比为58％。
目前，如何编制公交发车时刻表是公交调度方法研究的核心，其主要内容是根据公交线路客流的变化合理安排各时段的公交发车频率，解决运力与乘客需求量的最大匹配问题，实现满足乘客出行需求与降低公交公司运营成本的双重目标。对于公交发车时刻表编制问题，以往有很多基于历史客流及交通状况数据的公交发车时刻表编制方法，然而这些方法都是静态的。
在车辆实际运行过程中，由于受到客流变化及道路交通状况变化等各种随机因素的影响，可能会导致某一时间段内可供调度公交车辆不足，使调度人员很难根据编制好的时刻表执行发车计划，进而出现大间隔发车或连续发车的问题发生。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种公交动态调度方法、存储介质及设备，旨在解决现有公交调度方法容易出现大间隔发车或连续发车的问题。
本发明的技术方案如下：
一种公交动态调度方法，其中，包括步骤：
根据历史统计以及实时的公交运行信息制定公交发车时刻表并实时获取公交车辆回到总站台的预测时间；
对所述公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车能否按所述公交发车时刻表发车；
若判定可供调度的公交车不能按所述公交车发车时刻表发车，则根据可供调度的公交车数量及时间限制，在规定的最大发车间隔前提下，对所述公交发车时刻表进行动态调整。
所述的公交动态调度方法，其中，所述步骤根据历史统计以及实时的公交运行信息制定公交发车时刻表并实时获取公交车辆回到总站台的预测时间中，公交发车时刻表为(t1，t2，t3，...，tN)，其中，ti表示接下来第i辆车的计划发车时间，i∈(0，1，2，…，N)；所述公交车辆回到总站台的预测时间表示为T(i)，表示第i辆车回到总站的预测时间。
所述的公交动态调度方法，其中，所述步骤对所述公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车数量能否按所述公交发车时刻表发车，具体包括：
根据评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝f(t1，T1)·f(t2，T2)…f(tN，TN)对N＝L+K班次公交按照所述公交发车时刻表发车的可行性进行判断，其中L表示调度站内待发车数量，K表示在途的将回到调度站的车辆数，N表示预期的可供调度车辆总数，f(ti，Ti)表示第i辆车的发车时间为ti的可行性；
当评价函数f(t1，...，tN；T1，...，TN)＝1时，则判定接下来的N＝L+K班次公交能够按照所述公交发车时刻表发车；
当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝0时，则判定接下来的N＝L+K班次公交不能够按照所述公交发车时刻表发车。
所述的公交动态调度方法，其中，所述第i辆车的发车时间为ti的可行性评价函数为：当f(ti，Ti)＝1时，表示可行；当f(ti，Ti)＝0时，则表示不可行。
所述的公交动态调度方法，其中，所述步骤若判定可供调度的公交车不能按所述公交车发车时刻表发车，则根据可供调度的公交车数量及时间限制，在规定的最大发车间隔前提下，对所述公交发车时刻表进行动态调整，具体包括：
按时间顺序找到所有不能按照所述公交时刻表发车的班次并记录为Y1，Y2，…，Yn，其中，Yn∈[1，…，N]；
根据当前公交时刻表对应的发车间隔与最大发车间隔的差，对Y1，Y2，…，Yn班次的发车间隔按公式依次全部调整完成，得到最终的发车间隔公式为：得到最终调整后的公交时刻表公式为：其中(h-Δti)+为预设延时权重。
一种存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：
根据历史统计以及实时的公交运行信息制定公交发车时刻表并实时获取公交车辆回到总站台的预测时间；
对所述公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车能否按所述公交发车时刻表发车；
若判定可供调度的公交车不能按所述公交车发车时刻表发车，则根据可供调度的公交车数量及时间限制，在规定的最大发车间隔前提下，对所述公交发车时刻表进行动态调整。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
根据评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝f(t1，T1)·f(t2，T2)…f(tN，TN)对N＝L+K班次公交按照所述公交发车时刻表发车的可行性进行判断，其中L表示调度站内待发车数量，K表示在途的将回到调度站的车辆数，N表示预期的可供调度车辆总数，f(ti，Ti)表示第i辆车的发车时间为ti的可行性；
当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝1时，则判定接下来的N＝L+K班次公交能够按照所述公交发车时刻表发车；
当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝0时，则判定接下来的N＝L+K班次公交不能够按照所述公交发车时刻表发车。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
按时间顺序找到所有不能按照所述公交时刻表发车的班次并记录为Y1，Y2，…，Yn，其中，Yn∈[1，…，N]；
根据当前公交时刻表对应的发车间隔与最大发车间隔的差，对Y1，Y2，…，Yn班次的发车间隔按公式依次全部调整完成，得到最终的发车间隔公式为：得到最终调整后的公交时刻表公式为：其中(h-Δti)+为预设延时权重。
一种公交动态调度设备，其中，包括处理器，适于实现各指令；以及存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述公交动态调度方法的步骤。
有益效果：本发明提供的公交动态调度的方法能够避免或减少由于受到客流及道路交通状况变化等各种随机因素的影响导致的某一时间段内可供调度公交车辆不足，使调度人员很难根据制定好的公交发车时刻表执行发车计划，导致大间隔发车或连续发车的情况发生；进一步的，采用本发明提供的公交动态调度方法还能够减少乘客候车时间，提高公交运行的稳定性。
附图说明
图1为本发明一种公交动态调度方法较佳实施例的流程图。
图2为本发明一种公交动态调度设备较佳实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明提供一种公交动态调度方法、存储介质及设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明一种公交动态调度方法较佳实施例的流程图，其中，如图所示，包括步骤：
S10、根据历史统计以及实时的公交运行信息制定公交发车时刻表并实时获取公交车辆回到总站台的预测时间；
S20、对所述公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车能否按所述公交发车时刻表发车；
S30、若判定可供调度的公交车不能按所述公交车发车时刻表发车，则根据可供调度的公交车数量及时间限制，在规定的最大发车间隔前提下，对所述公交发车时刻表进行动态调整。
具体来说，在步骤S10中，由于目前对于公交到站时间预测的研究和应用已经比较成熟，主要方法有历史数据法、卡尔曼滤波、基于概率的预测模型、支持向量机、神经网络等，所运用的公交运行信息包括运行时间、天气、路段、当前路段行驶时间、上一辆车在下一路段的行驶时间、站间距离、客流、交通信号等，因此本发明将步骤S10部分作为已知条件，即预测到站时间函数T(i)已知，具体如下：
所述公交车辆回到总站台的预测时间表示为T(i)，表示第i辆车回到总站的预测时间；现有公交发车时刻表为(t1，t2，t3，...，tN)，其中，ti表示接下来第i辆车的计划发车时间，i∈(0，1，2，…，N)，t0表示最近发出的公交班次的发车时间。
进一步地，所述步骤S20、对所述公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车能否按所述公交发车时刻表发车，具体包括：
S21、根据评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝f(t1，T1)·f(t2，T2)…f(tN，TN)对N＝L+K班次公交按照所述公交发车时刻表发车的可行性进行判断，其中L表示调度站内待发车数量，K表示在途的将回到调度站的车辆数，N表示预期的可供调度车辆总数，f(ti，Ti)表示第i辆车的发车时间为ti的可行性，具体地，所述第i辆车的发车时间为ti的可行性评价函数为：当f(ti，Ti)＝1时，表示可行；当f(ti，Ti)＝0时，则表示不可行。
S22、当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝1时，则判定接下来的N＝L+K班次公交能够按照所述公交发车时刻表发车，即不需要对当前公交发车时刻列表进行调整。
S23、当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝0时，则判定接下来的N＝L+K班次公交不能够按照所述公交发车时刻表发车。
具体来说，当判定接下来的N＝L+K班次公交不能够按原公交时刻表进行发车时，需要根据可预期的可供调度公交车辆及其时间限制重新编制公交发车时刻表，以减少或避免之后出现大间隔发车或连续发车，导致线路上乘客出现滞留，增加乘客等待时间及公交车停战时间或造成公交载客率不足、空驶严重，进而进一步恶化公交运行状况的问题发生。
进一步地，对公交发车时刻表进行动态调整的步骤包括：
S31、按时间顺序找到所有不能按照所述公交时刻表发车的班次并记录为Y1，Y2，…，Yn，其中，Yn∈[1，…，N]；具体通过公式来查找所有不能按照所述公交时刻表发车的班次。
S32、根据当前公交时刻表对应的发车间隔与最大发车间隔的差，对Y1，Y2，…，Yn班次的发车间隔按公式依次全部调整完成，得到最终的发车间隔公式为：得到最终调整后的公交时刻表公式为：其中(h-Δti)+为预设延时权重。
具体来说，根据当前公交时刻表对应的发车间隔与最大发车间隔的差，拉长之前班次的发车间隔，重新调整公交时刻表，尽量避免之后发生断班或连续发车的情况，对前Y1班次公交的发车间隔按公式进行调整，得到新的发车间隔公式如下所示：
其中，Δti表示第i辆车与第i-1辆车之间的发车间隔，(h-Δti)+为预设延时权重，即最大发车间隔与计划的公交时刻表的发车间隔的差，作为分配车辆耽误时间的权重；但是由于有最大发车间隔的限制，在按照权重适当延长第Y1班次之前的班次的发车间隔时也是有限的，总的能够延长的间隔即为比如第三班车晚点，最多人为的把之前的发车间隔调整为h，第三班车最晚在3h的时刻发车，上式即表示这之间因为拉长发车时间间隔相对原时刻表所能延迟的最大时间。
得到新的实际执行的公交时刻表公式如下所示：
更具体地，在调整前Y1班次公交时刻表的基础上，进一步调整前Y2班次的公交时刻表，对前Y2班次的公交发车间隔按公式进行调整，得到新的发车间隔公式如下所示：
得到新的实际执行的公交时刻表公式如下所示：
重复上述步骤，直到Y1，Y2，…，Yn班次全部调整完成，得到最终的发车间隔公式如下所示：
最终调整后的公交时刻表公式为：其中(h-Δti)+为预设延时权重。
基于上述方法，本发明还提供一种存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：
根据历史统计以及实时的公交运行信息制定公交发车时刻表并实时获取公交车辆回到总站台的预测时间；
对所述公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车能否按所述公交发车时刻表发车；
若判定可供调度的公交车不能按所述公交车发车时刻表发车，则根据可供调度的公交车数量及时间限制，在规定的最大发车间隔前提下，对所述公交发车时刻表进行动态调整。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
根据评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝f(t1，T1)·f(t2，T2)…f(tN，TN)对N＝L+K班次公交按照所述公交发车时刻表发车的可行性进行判断，其中L表示调度站内待发车数量，K表示在途的将回到调度站的车辆数，N表示预期的可供调度车辆总数，f(ti，Ti)表示第i辆车的发车时间为ti的可行性；
当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝1时，则判定接下来的N＝L+K班次公交能够按照所述公交发车时刻表发车；
当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝0时，则判定接下来的N＝L+K班次公交不能够按照所述公交发车时刻表发车。
所述的存储介质，其中，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
按时间顺序找到所有不能按照所述公交时刻表发车的班次并记录为Y1，Y2，…，Yn，其中，Yn∈[1，…，N]；
根据当前公交时刻表对应的发车间隔与最大发车间隔的差，对Y1，Y2，…，Yn班次的发车间隔按公式依次全部调整完成，得到最终的发车间隔公式为：得到最终调整后的公交时刻表公式为：其中(h-Δti)+为预设延时权重。
更进一步地，本发明还提供一种公交动态调度设备，其中，如图2所示，包括处理器10，适于实现各指令；以及存储设备20，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述公交动态调度方法的步骤。
具体来说，所述处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储设备20中存储的程序代码或处理数据。
所述存储设备20在一些实施例中可以是所述装置的内部存储单元，例如该装置的硬盘或内存。所述存储设备20在另一些实施例中也可以是所述装置的外部存储器，例如所述装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
进一步地，所述存储设备20还可以既包括所述装置的内部存储单元也包括外部存储装置。所述存储设备20用于存储安装于所述装置的应用软件及各类数据。所述存储设备20还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
综上所述，本发明提供的公交动态调度的方法能够避免或减少由于受到客流及道路交通状况变化等各种随机因素的影响导致的某一时间段内可供调度公交车辆不足，使调度人员很难根据制定好的公交发车时刻表执行发车计划，导致大间隔发车或连续发车的情况发生；进一步的，采用本发明提供的公交动态调度方法还能够减少乘客候车时间，提高公交运行的稳定性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种公交动态调度方法，其特征在于，包括步骤：
根据历史统计以及实时的公交运行信息制定公交发车时刻表并实时获取公交车辆回到总站台的预测时间；
对所述公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车能否按所述公交发车时刻表发车；
若判定可供调度的公交车不能按所述公交车发车时刻表发车，则根据可供调度的公交车数量及时间限制，在规定的最大发车间隔前提下，对所述公交发车时刻表进行动态调整。
2.根据权利要求1所述的公交动态调度方法，其特征在于，所述步骤根据历史统计以及实时的公交运行信息制定公交发车时刻表并实时获取公交车辆回到总站台的预测时间中，公交发车时刻表为(t1，t2，t3，...，tN)，其中，ti表示接下来第i辆车的计划发车时间，i∈(0，1，2，…，N)；所述公交车辆回到总站台的预测时间表示为T(i)，表示第i辆车回到总站的预测时间。
3.根据权利要求1所述的公交动态调度方法，其特征在于，所述步骤对所述公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车数量能否按所述公交发车时刻表发车，具体包括：
根据评价函数F(t1，...，tN，T1，...，TN)＝f(t1，T1)·f(t2，T2)…f(tN，TN)对N＝L+K班次公交按照所述公交发车时刻表发车的可行性进行判断，其中L表示调度站内待发车数量，K表示在途的将回到调度站的车辆数，N表示预期的可供调度车辆总数，f(ti，Ti)表示第i辆车的发车时间为ti的可行性；
当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝1时，则判定接下来的N＝L+K班次公交能够按照所述公交发车时刻表发车；
当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝0时，则判定接下来的N＝L+K班次公交不能够按照所述公交发车时刻表发车。
4.根据权利要求3所述的公交动态调度方法，其特征在于，所述第i辆车的发车时间为ti的可行性评价函数为：当f(ti，Ti)＝1时，表示可行；当f(ti，Ti)＝0时，则表示不可行。
5.根据权利要求1所述的公交动态调度方法，其特征在于，所述步骤若判定可供调度的公交车不能按所述公交车发车时刻表发车，则根据可供调度的公交车数量及时间限制，在规定的最大发车间隔前提下，对所述公交发车时刻表进行动态调整，具体包括：
按时间顺序找到所有不能按照所述公交时刻表发车的班次并记录为Y1，Y2，…，Yn，其中，Yn∈[1，…，N]；
根据当前公交时刻表对应的发车间隔与最大发车间隔的差，对Y1，Y2，…，Yn班次的发车间隔按公式依次全部调整完成，得到最终的发车间隔公式为：得到最终调整后的公交时刻表公式为：其中(h-Δti)+为预设延时权重。
6.一种存储介质其特征在于，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：
根据历史统计以及实时的公交运行信息制定公交发车时刻表并实时获取公交车辆回到总站台的预测时间；
对所述公交发车时刻表进行可行性评价，判断可供调度的公交车能否按所述公交发车时刻表发车；
若判定可供调度的公交车不能按所述公交车发车时刻表发车，则根据可供调度的公交车数量及时间限制，在规定的最大发车间隔前提下，对所述公交发车时刻表进行动态调整。
7.根据权利要求6所述的存储介质，其特征在于，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
根据评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝f(t1，T1)·f(t2，T2)…f(tN，TN)对N＝L+K班次公交按照所述公交发车时刻表发车的可行性进行判断，其中L表示调度站内待发车数量，K表示在途的将回到调度站的车辆数，N表示预期的可供调度车辆总数，f(ti，Ti)表示第i辆车的发车时间为ti的可行性；
当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)时，则判定接下来的N＝L+K班次公交能够按照所述公交发车时刻表发车；
当评价函数F(t1，...，tN；T1，...，TN)＝0时，则判定接下来的N＝L+K班次公交不能够按照所述公交发车时刻表发车。
8.根据权利要求6所述的存储介质，其特征在于，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并具体执行：
按时间顺序找到所有不能按照所述公交时刻表发车的班次并记录为Y1，Y2，…，Yn，其中，Yn∈[1，…，N]；
根据当前公交时刻表对应的发车间隔与最大发车间隔的差，对Y1，Y2，…，Yn班次的发车间隔按公式依次全部调整完成，得到最终的发车间隔公式为：得到最终调整后的公交时刻表公式为：其中(h-Δti)+为预设延时权重。
9.一种公交动态调度设备，其特征在于，包括处理器，适于实现各指令；以及存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述权利要求1-5任意一项公交动态调度方法的步骤。
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