CN109410562B - 一种社区公交的优化调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种社区公交的优化调度方法，针对社区不同人群分别进行公交调度，能够充分运用公交车的运力。调度系统包括：服务器、客户端、社区公交车、无人驾驶公交车、拼团定制公交车、数据传输模块，服务器存储有社区内现有的社区公交车站点数据信息，客户端、无人驾驶公交车通过GPS定位，并上传位置信息至服务器，数据传输模块分别和无人驾驶公交车、服务器、客户端连接，形成数据传输通道；社区公交车用于社区内部交通，无人驾驶公交车用于社区内出行接驳其他交通方式，拼团定制公交车用于社区对外出行，调度方法包括：社区内部交通的公交车优化调度方法；社区内出行接驳其他交通方式的优化调度方法；社区对外出行优化调度方法。

Description

一种社区公交的优化调度方法
技术领域
本发明涉及公交车调度技术领域，特别是涉及一种社区公交的优化调度方法。
背景技术
现有的公交调度方法均没有针对不同的人群、工况分别进行设计，而是采用的统一的调度方法，社区公交系统针对人群众多，公交需求量大，现有的调度方法中，社区内部交通、社区内出行接驳其他交通方式，以及社区对外出行等出行方式混杂，未能充分运用公交车的运力，增加了公交车的使用量，增大了公交运营成本，也降低了居民出行的便利程度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种社区公交的优化调度方法，针对社区不同人群分别进行公交调度，能够充分运用公交车的运力。
本发明的目的是这样实现的：
一种社区公交的优化调度方法，包括：服务器、客户端、社区公交车、无人驾驶公交车、拼团定制公交车、数据传输模块，所述服务器存储有社区内现有的社区公交车站点数据信息，所述客户端、无人驾驶公交车通过GPS定位，并上传位置信息至服务器，所述数据传输模块分别和无人驾驶公交车、服务器、客户端连接，形成数据传输通道；所述社区公交车用于社区内部交通，所述无人驾驶公交车用于社区内出行接驳其他交通方式，所述拼团定制公交车用于社区对外出行，
社区内部交通的公交车优化调度方法：乘客通过客户端选择次日出行的出发站点、目的站点、出发时间、期望到站时间及乘车人数，服务器整合社区内所有出行需求数据后，结合现有的社区公交车站点位置，按需求分配运力，生成次日社区公交车运营方案，然后将方案中每条社区公交车的路线、车号信息、各站点的预计停靠时间发送给所有社区内部交通的乘客，次日按所述运营方案调度社区公交车；
社区内出行接驳其他交通方式的优化调度方法：乘客通过客户端选择出行的上车时间、上车地点、下车地点，无人驾驶公交车运行过程中，服务器根据上车时间，以及乘客和无人驾驶公交车的位置信息判断下站是否有人乘车或下车，若有人乘车或下车，服务器下达指令使无人驾驶公交车在下站停靠；若无人乘车或下车，服务器下达指令使无人驾驶公交车在下站不停车，继续行驶；
社区对外出行优化调度方法：乘客通过客户端选择拼团方式以及社区外目的地，拼团方式包括：自己开团邀请其他社区居民拼团，以及，选择加入其它社区居民的团体完成拼团，拼团成功后，公交车公司按照目的地和团体人数对应分配运力，并将乘车信息反馈给社区居民，居民按照反馈信息乘车，同一团体乘同一辆拼团定制公交车前往同一目的地。
优选地，所述客户端为手机APP访问软件。
优选地，所述手机APP访问软件具有导航功能，用于向对乘客提供站点以及对应公交车的定位信息。
优选地，所述手机APP访问软件具有三个页面对应三种不同的公交车出行需求。
优选地，所述社区公交车站点数据信息由公交车管理部门提供。
优选地，所述数据传输模块分别和无人驾驶公交车、服务器、客户端网络连接，并进行数据传输。
优选地，还包括公交车专用车道、所述无人驾驶公交车行驶在所述公交车专用车道上。
优选地，社区内部交通的公交车优化调度方法中：服务器分配运力以总费用最小为目标函数模型进行计算，目标为在已知固定需求条件下所有乘客的乘车和等车时间费用及车辆运营费用之和最小，即：
Figure GDA0002777201310000031
式中：CR-公交线网系统的总费用；CB-运营费用单价；CP-乘车时间价值；CW-等车时间价值；QI-线路I的最大断面流量；qmn-节点m、n间的公交需求量；C-公交车平均载客能力；VR-公交车平均运行速度；lI-线路I的长度；
Figure GDA0002777201310000034
-线路I站点m、n间的距离；
Figure GDA0002777201310000035
-经过节点m、n的客运需求量在线路I上的分配比例；R-路线集合；AI-线路I的节点集合。
优选地，社区内部交通的公交车优化调度方法中：社区公交车运营方案中每条社区公交线路的配车数量由下式计算：
Figure GDA0002777201310000032
式中：NI-公交线路I的配车数量；lI-公交线路I的长度；fI-公交线路I的发车频率；vI-公交线路I的车辆技术车速。
优选地，社区内出行接驳其他交通方式的优化调度方法中：无人驾驶公交车辆数用下式计算：
Figure GDA0002777201310000033
式中：N-无人驾驶公交车辆数；M-无人驾驶公交车客运周转量；a-季节不均衡系数；V-无人驾驶公交车运送速度；h-无人驾驶公交车每日工作时间；m-标准车载客量；k-无人驾驶公交车日均满载率；n-无人驾驶公交车利用率。
由于采用了上述技术方案，本发明能够充分运用公交车的运力，降低了公交车的使用量，以及降低了公交运营成本，也提高了居民出行的便利程度和舒适程度。
附图说明
图1为社区内部交通的公交车优化调度方法流程图；
图2为社区内出行接驳其他交通方式的优化调度方法流程图；
图3为社区对外出行优化调度方法流程图；
图4为社区公交的优化调度系统APP的工作框图。
具体实施方式
参见图1-图4，一种社区公交的优化调度系统，包括：服务器、客户端、社区公交车、无人驾驶公交车、拼团定制公交车、数据传输模块，所述客户端为手机APP访问软件。所述手机APP访问软件具有导航功能，用于向对乘客提供站点以及对应公交车的定位信息。所述服务器存储有社区内现有的社区公交车站点数据信息，所述社区公交车站点数据信息由公交车管理部门提供。所述客户端、无人驾驶公交车通过GPS定位，并上传位置信息至服务器，所述数据传输模块分别和无人驾驶公交车、服务器、客户端网络连接，并进行数据传输。所述社区公交车用于社区内部交通，所述无人驾驶公交车用于社区内出行接驳其他交通方式，所述拼团定制公交车用于社区对外出行。还包括公交车专用车道、所述无人驾驶公交车行驶在所述公交车专用车道上。调度方法包括：
社区内部交通的公交车优化调度方法：此方法主要针对社区内短途的、满足生活娱乐需要的出行。社区居民根据自身需求，通过客户端选择次日出行的出发站点、目的站点、出发时间、期望到站时间及乘车人数，服务器整合社区内所有出行需求数据后，结合现有的社区公交车站点位置，按需求分配运力，生成次日社区公交车运营方案，然后将方案中每条社区公交车的路线、车号信息(不同车号分配不同的线路，不同的站点停靠和始发时间)、各站点的预计停靠时间发送给所有社区内部交通的乘客，次日按所述运营方案调度社区公交车。
社区内部交通的公交车优化调度方法中：服务器分配运力以总费用最小为目标函数模型进行计算，目标为在已知固定需求条件下所有乘客的乘车和等车时间费用及车辆运营费用之和最小，即：
Figure GDA0002777201310000051
式中：CR-公交线网系统的总费用(元)；CB-运营费用单价(元/公里)；CP-乘车时间价值(元/小时)；CW-等车时间价值(元)；QI-线路I的最大断面流量(人)；qmn-节点m、n间的公交需求量；C-公交车平均载客能力(人)；VR-公交车平均运行速度(km/h)；lI-线路I的长度(km)；
Figure GDA0002777201310000053
-线路I站点m、n间的距离(km)；
Figure GDA0002777201310000054
-经过节点m、n的客运需求量在线路I上的分配比例；R-路线集合；AI-线路I的节点集合。
社区内部交通的公交车优化调度方法中：社区公交车运营方案中每条社区公交线路的配车数量由下式计算：
Figure GDA0002777201310000052
式中：NI-公交线路I的配车数量(辆)；lI-公交线路I的长度(km)；fI-公交线路I的发车频率；vI-公交线路I的车辆技术车速(km/h)。
此优化调度系统通过将居民的社区内出行需求串联来减少社区内因运力分配不合理造成的乘客等待时间长、社区公交空载浪费资源等现象的发生。
社区内出行接驳其他交通方式的优化调度方法：此方法主要针对有换乘轨道交通或大型地面公交等其他交通方式需求的出行。由于此类需求大多为通勤需求，集中在早晚高峰，客流比较规律，因此采用无人驾驶公交并行驶在公交专用车道上，较为稳定且节省人力物力，有效提高运营效率。乘客通过客户端选择出行的上车时间、上车地点、下车地点，无人驾驶公交车运行过程中，服务器根据上车时间，以及乘客和无人驾驶公交车的位置信息判断下站是否有人乘车或下车，若有人乘车或下车，服务器下达指令使无人驾驶公交车在下站停靠；若无人乘车或下车，服务器下达指令使无人驾驶公交车在下站不停车，继续行驶。这样可以避免公交在无人需上车的站点停靠，节省时间，提高运营效率。
社区内出行接驳其他交通方式的优化调度方法中：无人驾驶公交车辆数用下式计算：
Figure GDA0002777201310000061
式中：N-无人驾驶社区公交车辆数(标台)；M-社区公交客运周转量(人公里)；a-季节不均衡系数；V-无人驾驶公交车运送速度(km/h)；h-无人驾驶公交车每日工作时间(h)；m-标准车载客量(人)；k-日均满载率；n-无人驾驶公交车辆利用率。
社区对外出行优化调度方法：此方法主要针对有参加社区外大型活动(如球赛、演唱会等)需求的社区居民，或有通勤(上班、上学)需求的社区居民，提出一种新的社区公交运营模式“拼团定制公交”。乘客通过客户端选择拼团方式以及社区外目的地，拼团方式包括：自己开团邀请其他社区居民拼团，以及，选择加入其它社区居民的团体完成拼团，拼团成功后，公交车公司按照目的地和团体人数对应分配运力，并将乘车信息反馈给社区居民，居民按照反馈信息乘车，同一团体乘同一辆拼团定制公交车前往同一目的地。
“拼团定制公交”的运营方式可以分担大型活动或通勤时间段轨道交通和大型地面公交的客流，避免其他公共交通过于拥挤，也可以减少私家车出行，并减少换乘节约时间。
所述手机APP访问软件为一种服务于上述社区公交优化调度系统的客户端APP。客户端分为三个页面：社区内短途出行、接驳换乘出行、社区对外出行。三个页面对应三种不同的公交出行需求，社区居民根据自身的出行需求切换页面选择出行方式。
有社区内短途出行需求的社区居民点击“社区内短途出行”页面，选择次日出行目的地、时间、期望到站时间及乘车人数，发布后系统整合数据，按需求分配运力，生成次日社区公交运营方案，然后将方案中每条社区公交的线路、始发时间、停靠站点、车号等信息反馈给社区居民并结合导航软件为社区居民提供行程推荐，社区居民可按行程推荐乘车，客户端配合导航软件提供相应向导。
有接驳换乘出行需求的社区居民点击“接驳换乘出行”页面，点击“我要乘车”并选择下车地点，由定位系统将乘客所在站点位置传输到无人驾驶公交，根据位置信息判断下站是否有人乘车或下车，若有人乘车或下车，则无人驾驶公交正常在下站停靠，乘客下车，换乘其他交通方式完成接驳；若无人乘车或下车，无人驾驶公交就会收到指令在下站不停车，继续行驶。
需要参加社区外大型活动或需要通勤出行的社区居民在客户端点击“社区对外出行”页面，采用“拼团定制社区公交”的出行方式。社区居民通过客户端选择需要参加的社区外大型活动或通勤目的地，可以“参团”和其他居民同乘一班社区公交，也可以“开团”邀请其他居民同乘。团体到达一定人数后，拼团成功。系统为每个团体分配适当运力的车型并规划好上车地点、路线、时间等，并通过客户端将上述信息反馈给社区居民，社区居民按自己的乘车信息在指定站点，指定时间乘车前往活动地点或通勤出行，客户端结合导航软件提供向导。
本发明不仅仅局限于上述实施例，本实施例中，社区对外出行优化调度方法中，加入老年人定制公交，同时考虑到老年人使用软件不便，增加电话预定的功能；
本发明不仅仅局限于上述实施例，手机APP访问软件分设老年版，页面相对简化适合老年人使用，设置与子女账号关联，可由子女支付车费或协助预定公交。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种社区公交的优化调度方法，其特征在于，包括：服务器、客户端、社区公交车、无人驾驶公交车、拼团定制公交车、数据传输模块，所述服务器存储有社区内现有的社区公交车站点数据信息，所述客户端、无人驾驶公交车通过GPS定位，并上传位置信息至服务器，所述数据传输模块分别和无人驾驶公交车、服务器、客户端连接，形成数据传输通道；所述社区公交车用于社区内部交通，所述无人驾驶公交车用于社区内出行接驳其他交通方式，所述拼团定制公交车用于社区对外出行，
社区内部交通的公交车优化调度方法：乘客通过客户端选择次日出行的出发站点、目的站点、出发时间、期望到站时间及乘车人数，服务器整合社区内所有出行需求数据后，结合现有的社区公交车站点位置，按需求分配运力，生成次日社区公交车运营方案，然后将方案中每条社区公交车的路线、车号信息、各站点的预计停靠时间发送给所有社区内部交通的乘客，次日按所述运营方案调度社区公交车；
社区内部交通的公交车优化调度方法中：服务器分配运力以总费用最小为目标函数模型进行计算，目标为在已知固定需求条件下所有乘客的乘车和等车时间费用及车辆运营费用之和最小，即：
Figure FDA0002777201300000011
式中：CR-公交线网系统的总费用；CB-运营费用单价；CP-乘车时间价值；CW-等车时间价值；QI-线路I的最大断面流量；qmn-节点m、n间的公交需求量；C-公交车平均载客能力；VR-公交车平均运行速度；lI-线路I的长度；
Figure FDA0002777201300000012
线路I站点m、n间的距离；
Figure FDA0002777201300000013
-经过节点m、n的客运需求量在线路I上的分配比例；R-路线集合；AI-线路I的节点集合；
社区内出行接驳其他交通方式的优化调度方法：乘客通过客户端选择出行的上车时间、上车地点、下车地点，无人驾驶公交车运行过程中，服务器根据上车时间，以及乘客和无人驾驶公交车的位置信息判断下站是否有人乘车或下车，若有人乘车或下车，服务器下达指令使无人驾驶公交车在下站停靠；若无人乘车或下车，服务器下达指令使无人驾驶公交车在下站不停车，继续行驶；
社区对外出行优化调度方法：乘客通过客户端选择拼团方式以及社区外目的地，拼团方式包括：自己开团邀请其他社区居民拼团，以及，选择加入其它社区居民的团体完成拼团，拼团成功后，公交车公司按照目的地和团体人数对应分配运力，并将乘车信息反馈给社区居民，居民按照反馈信息乘车，同一团体乘同一辆拼团定制公交车前往同一目的地。
2.根据权利要求1所述的一种社区公交的优化调度方法，其特征在于，所述客户端为手机APP访问软件。
3.根据权利要求2所述的一种社区公交的优化调度方法，其特征在于，所述手机APP访问软件具有导航功能，用于向对乘客提供站点以及对应公交车的定位信息。
4.根据权利要求2所述的一种社区公交的优化调度方法，其特征在于，所述手机APP访问软件具有三个页面对应三种不同的公交车出行需求。
5.根据权利要求1所述的一种社区公交的优化调度方法，其特征在于，所述社区公交车站点数据信息由公交车管理部门提供。
6.根据权利要求1所述的一种社区公交的优化调度方法，其特征在于，所述数据传输模块分别和无人驾驶公交车、服务器、客户端网络连接，并进行数据传输。
7.根据权利要求1所述的一种社区公交的优化调度方法，其特征在于，还包括公交车专用车道、所述无人驾驶公交车行驶在所述公交车专用车道上。
8.根据权利要求1所述的一种社区公交的优化调度方法，其特征在于，社区内部交通的公交车优化调度方法中：社区公交车运营方案中每条社区公交线路的配车数量由下式计算：
Figure FDA0002777201300000031
式中：NI-公交线路I的配车数量；lI-公交线路I的长度；fI-公交线路I的发车频率；vI-公交线路I的车辆技术车速。
9.根据权利要求1所述的一种社区公交的优化调度方法，其特征在于，社区内出行接驳其他交通方式的优化调度方法中：无人驾驶公交车辆数用下式计算：
Figure FDA0002777201300000032
式中：N-无人驾驶公交车辆数；M-无人驾驶公交车客运周转量；a-季节不均衡系数；V-无人驾驶公交车运送速度；h-无人驾驶公交车每日工作时间；m-标准车载客量；k-无人驾驶公交车日均满载率；n-无人驾驶公交车利用率。
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