CN112085340B - 一种公交调度方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公交调度方法、系统、装置及存储介质。该方法包括以下步骤：建立出行需求池，所述出行需求池中存储有若干个出行需求，所述出行需求包括出发站点、目的站点、出行时间段；根据所述出行需求规划公交车辆的出行路线；估算所述公交车辆到达所述出行路线上的每一公交站点的预期时间；根据所述预期时间和所述出行时间段的关系，判定出行需求的匹配情况。本发明实现了根据实际需求为乘客提供不定时、不定点、不定线的出行服务，而且兼具出行成本低廉的优点。本发明可广泛应用于公共交通技术领域内。

Description

一种公交调度方法、系统、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及公共交通技术领域，尤其是一种公交调度方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

公交车作为一种运载量大、价格低廉的交通出行工具，为人们出行带来便利，尤其是在交通拥挤的城市，公交车更是一种缓解交通压力的重要手段。但是现有的城市公交车提供的都是定线、定点、定时间的巴士服务，对出行需求更高的人而言，例如赶时间或者想要在自己指定的地点上、下车，公交车是远远达不到如此高的服务要求的。

随着互联网和移动支付的兴起，网约车方兴未艾，人们预约网约车之后，可以在极短的时间上车，在自己指定的地点上车，因此，人们可以定制符合个人需求的个性化出行方式，但是这种个性化的出行方式的成本也比较高。

发明内容

本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于：提供一种公交调度方法、系统、装置及存储介质。

本发明一方面所采取的技术方案是：

一种公交调度方法，包括以下步骤：

建立出行需求池，所述出行需求池中存储有若干个出行需求，所述出行需求包括出发站点、目的站点、出行时间段；

根据若干个所述出行需求规划公交车辆的出行路线；

估算所述公交车辆到达所述出行路线上的每一公交站点的预期时间；

根据所述预期时间和所述出行时间段的关系，判定出行需求的匹配情况。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

需求建立模块，用于建立出行需求池，所述出行需求池中存储有若干出行需求，所述出行需求包括出发站点、目的站点、出行时间段；

路线规划模块，用于根据所述出行需求规划公交车辆的出行路线；

预期估算模块，用于估算所述公交车辆到达所述出行路线上的每一公交站点的预期时间；

判定模块，用于根据所述预期时间和所述出行时间段的关系，判定出行需求的匹配情况。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

一种公交调度装置，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器实现所述的一种公交调度方法。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现所述的一种公交调度方法。

本发明的有益效果是：本发明根据乘客的出行需求制定公交车辆的出行路线，并且根据到达每一公交站点的预期时间与乘客期待的出行时间段的关系，判断出行需求与公交车辆的匹配情况，实现了根据实际需求为乘客提供不定时、不定点、不定线的出行服务，而且兼具出行成本低廉的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本发明实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。

图1为本发明一种公交调度方法具体实施例的流程示意图；

图2为本发明的一种公交调度系统结构框图；

图3为本发明的一种公交调度装置结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

下面参照附图详细描述根据本发明实施例提出的一种公交调度方法和系统，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的一种公交调度方法。

如图1所示，本发明实施例提供了一种公交调度方法，包括以下步骤：

S101、建立出行需求池，所述出行需求池中存储有若干个出行需求，所述出行需求包括出发站点、目的站点、出行时间段；

具体地，出行需求池是用于存储出行需求的容器，可采用数据库等方式实现。出行需求是乘客发送的需求请求，该出行需求主要包括出发站点、目的站点、乘车时间段，乘车时间段是指乘客指定的上车的时间范围，该乘车时间段可采用开始预约时间和截止预约时间来确定。本申请中的出行需求可由计算机、平板电脑、智能手机等发送。

S102、根据若干个所述出行需求规划公交车辆的出行路线；

S103、估算所述公交车辆到达所述出行路线上的每一公交站点的预期时间；

S104、根据所述预期时间和所述出行时间段的关系，判定出行需求的匹配情况。

具体地，乘客的出行需求需要分配到具体的公交车辆上，从而为乘客提供出行服务。

根据乘客的出行需求规划公交车辆的出行路线，解决了传统的公交车载客需要定线、定站的弊端。而且，通过估算公交车辆到达出行路线上的每一公交站点的预期时间，判断该预期时间是否在乘客期待上车的出行时间段内，从而判定乘客的出行需求能否得到服务。

由此可见，本申请所采用的公交调度方法为乘客提供的出行服务具有不定时、不定点、不定线的特点，而且，由于一次公交车辆出行可以服务多位乘客的出行需求，相较于滴滴打车等网约车，具有价格低廉的特点。

进一步作为可选的实施方式，该公交调度方法还包括以下步骤：

S105、实时检测所述公交车辆的运行时间。

具体地，实时检测公交车辆的运行时间，防止公交车司机疲劳驾驶，造成交通事故。如果公交车辆的运行时间超过了预设时间，那么就向公交车辆发送调度指令，将公交车辆调度到附近的停车场休息。

根据公交车辆是否在执行出行任务，本申请将公交车辆分为出行公交车和待发车公交车，出行公交车是已经行驶在出行路线上的公交车辆，而待发车公交车还停留在停车场内的公交车辆，相对应地，本申请将公交调度策略也划分为两种，一种是将出行需求分配至出行公交车的调度策略，另一种是将出行需求分配至待发车公交车的调度策略。

当前时刻有正在执行出行任务的出行公交车时，则将出行需求匹配到正在出行公交车上；若当前时刻没有执行出行任务的执行公交车，则将出行需求分配至停在停车场的待发车公交车上。

作为步骤S102的第一个实施例，是为待发车公交车规划出行路线，也是将出行需求分配至待发车公交车上。

进一步作为可选的实施方式，步骤S102包括以下步骤S1021-S1022：

S1021、获取所述出行需求池中的所有所述出行需求；

S1022、根据所有所述出行需求规划所述待发车公交车的出行路线。

具体地，每隔固定的时间从出行需求池中取出收集到的所有的出行需求。若检测到当前时间没有公交车辆提供出行服务时，则收集出行需求池中的多个出行需求，根据多个出行需求规划处一条最短的出行路线，该出行路线中包含了多个出行需求中的出发站点和目的站点。

当规划出一条最短的出行路线后，以该出行路线的起始公交站点为基准，计算起始公交站点到达该出行路线上的各个站点的预期时间，计算该预期时间是否在出行需求的出行时间段内，如果在出行时间段内，则通知乘客匹配成功，并以预期时间提醒乘客按时到达出发站点等候车辆。如果，预期时间不在出行时间段内，告知乘客，车辆将会在预设时间内到达出发站点，并询问乘客是否愿意在预设时间内愿意等待公交车辆到达。如果乘客不愿等待至预设时间，则通知乘客匹配失败，请乘坐其他交通工具。该预设时间可以比出行时间段早，也可以比出行时间段晚。

进一步作为可选的实施方式，步骤S1022包括以下步骤S10221-S10222：

S10221、提取每一个所述出行需求的所述出发站点和所述目的站点；

S10222、令每一个所述出行需求的所述出发站点在所述目的站点之前，采用Dijkstra算法规划出行路线。

具体地，Dijkstra算法用于计算开始节点到网络内任一节点的最短路线，因此，可采用Dijkstra算法来进行出行路线的规划。在根据出行需求规划出行路线时，需要考虑到出发站点要在目的站点之前。

上述的第一实施例是将出行需求池中的出行需求分配至待发车公交车上，主要是根据乘客的出行需求来规划出行路线，在出行路线规划完毕，还要判断预期时间能否满足乘客设置的出行时间段的需求。

作为步骤S102的第二个实施例，是为出行公交车规划出行路线,也是将出行需求分配至出行公交车上。

进一步作为可选的实施方式，步骤S102包括以下步骤S1023-S1025：

S1023、计算所有的所述出行公交车的出行路线中尚未到达的公交站点的中心站点；

S1024、计算每一个所述出行需求到达所有的所述中心站点的中心距离；

S1025、根据所述中心距离锁定目标出行公交车并更新所述目标出行公交车的行驶路线得到第一出行路线。

具体地，每隔固定的时间从出行需求池中取出收集到的所有的出行需求。若检测到当前时间有公交车辆提供出行服务，则收集需求池中的多个出行需求，根据多个出行需求规划出行公交车的出行路线，具体做法如下：

首先，计算每一辆出行公交车的行驶路线中尚未到达的公交车站的中心站点，具体实现方式如下：

获取运行公交车的出行路线中每一个尚未到达的公交站点的经纬度坐标，该经纬度坐标可采用GPS等定位系统实现，计算出中心点，一种可能的计算方式如下：

x＝(x_min+x_max)/2

y＝(y_min+y_max)/2

其中，x为计算出的中心点的经度，y为计算出的中心点的纬度，x_min是当前的出行公交车的出行路线中，尚未到达的公交站点中的最小经度，x_max是当前的出行公交车的出行路线中，尚未到达的公交站点中的最大经度，y_min是当前的出行公交车的出行路线中，尚未到达的公交站点中的最小纬度，y_max是当前的出行公交车的出行路线中，尚未到达的公交站点中的最大纬度。

计算出来的中心点的经度和纬度，将距离中心点最近的公交车站作为中心车站，按照这种方式，计算出所有的出行公交的中心车站。

接着，计算每一个出行需求到达所有的出行公交车的中心车站的中心距离，计算中心距离的公式如下：

L＝λ₁*L_start+λ₂*L_stop

其中，L_start为出发站点到中心站点的距离，L_stop为目的站点到中心站点的距离，λ_1为设置的出发系数，表示L_start占有的权重，λ₂为设置的目的系数，表示L_stop占有的权重。一般情况下，出发站点的出发系数要远高于目的站点的目的系数。

一个出行需求与多辆出行公交车进行中心距离的计算，最终，锁定中心距离最小的出行公交车为该出行需求的目标出行公交车，选定该目标出行公交车来提供出行服务。同样的道理，可以将其余的出行需求分配至合适的出行公交车上。

一般而言，一辆出行公交车上最终会适配到多个出行需求，将这多个出行需求的出行站点和目标站点加入出行公交车的现有的出行路线中，更新出行公交车的出行路线从而得到第一行驶路线，第一行出行线包含多个配置到该出行公交车上的出行需求的出发站点和目的站点。

本申请在存在多辆公交车、多个出行需求的情况下，把出行需求分配至合适的出行公交车上，解决了资源合理化配置的问题，尽可能地将乘客分配到距离最近的出行公交车上。

当规划出第一出行路线后，以第一出行路线的起始公交站点为基准，计算起始公交站点到达该第一出行路线上的各个站点的预期时间，计算该预期时间是否在出行需求的出行时间段内，如果在出行时间段内，则通知乘客匹配成功，并以预期时间提醒乘客按时到达出发站点等候车辆。如果，预期时间不在出行时间段内，告知乘客，车辆将会在预设时间内到达出发站点，并询问乘客是否愿意在预设时间内愿意等待公交车辆到达。如果乘客不愿等待至预设时间，则通知乘客匹配失败，请乘坐其他交通工具。该预设时间可以比出行时间段早，也可以比出行时间段晚。

进一步作为可选的实施方式，步骤S1025中更新所述目标出行公交车的行驶路线得到第一行驶路线这一步骤，包括以下步骤S10251-S10252：

S10251、将锁定在所述目标出行公交车上的多个所述出行需求按照所述中心距离的大小进行排序；

S10252、采用Dijkstra算法将排序后的所述出行需求适配到所述目标公交车辆的出行路线中，得到第一行驶路线。

具体地，一般而言，一辆出行公交车上配置多个出行需求，按照多个出行需求的中心距离的大小关系，每次将中心距离小的出行需求的出发站点和目标站点优先适配到出行公交车的出行路线上，再利用Dijkstra算法更新添加了出发站点和目标站点的出行路线，按照上述方式，将其余的出行需求的出发站点和目标站点更新出行路线从而得到第一出行路线。

上述的第二实施例是将出行需求池中的出行需求分配至出行公交车上，主要是根据乘客的出行需求来更新已有的出行路线得到第一出行路线，在出行路线更新完毕，还要判断预期时间能否满足乘客设置的出行时间段的需求。

其次，参照附图描述根据本发明实施例提出的一种公交调度系统。

图2是本发明一个实施例的一种公交调度系统结构示意图。

所述系统具体包括：

需求建立模块，用于建立出行需求池，所述出行需求池中存储有若干出行需求，所述出行需求包括出发站点、目的站点、出行时间段；

路线规划模块301，用于根据所述出行需求规划公交车辆的出行路线；

预期估算模块302，用于估算所述公交车辆到达所述出行路线上的每一公交站点的预期时间；

判定模块303，用于根据所述预期时间和所述出行时间段的关系，判定出行需求的匹配情况。

可见，上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

进一步作为可选的实施方式，该公交调度系统还包括：

运行时间检测模块304，用于实时检测所述公交车辆的运行时间。

参照图3，本发明实施例提供了一种一种公交调度装置，包括：

至少一个处理器401；

至少一个存储器402，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器401执行时，使得所述至少一个处理器401实现所述的一种公交调度方法。

同理，上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种公交调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立出行需求池，所述出行需求池中存储有若干个出行需求，所述出行需求包括出发站点、目的站点、出行时间段；

根据若干个所述出行需求规划公交车辆的出行路线；

估算所述公交车辆到达所述出行路线上的每一公交站点的预期时间；根据所述预期时间和所述出行时间段的关系，判定出行需求的匹配情况；

所述公交车辆包括出行公交车和待发车公交车，所述根据所述出行需求规划公交车辆的出行路线这一步骤，包括以下步骤：

计算所有的所述出行公交车的出行路线中尚未到达的公交站点的中心站点；

计算每一个所述出行需求到达所有的所述中心站点的中心距离；

根据所述中心距离锁定目标出行公交车并更新所述目标出行公交车的行驶路线得到第一出行路线。

2.根据权利要求1所述的一种公交调度方法，其特征在于，所述公交调度方法还包括以下步骤：

实时检测所述公交车辆的运行时间。

3.根据权利要求1所述的一种公交调度方法，其特征在于，所述更新所述目标出行公交车的行驶路线得到第一出行路线这一步骤，包括以下步骤：

将锁定在所述目标出行公交车上的多个所述出行需求按照所述中心距离的大小进行排序；

采用Dijkstra算法将排序后的所述出行需求适配到所述目标出行公交车的出行路线中，得到第一行驶路线。

4.根据权利要求1所述的一种公交调度方法，其特征在于，所述公交车辆包括出行公交车和待发车公交车，所述根据所述出行需求规划公交车辆的出行路线这一步骤，包括以下步骤：

获取所述出行需求池中的所有所述出行需求；

根据所有所述出行需求规划所述待发车公交车的出行路线。

5.根据权利要求4所述的一种公交调度方法，其特征在于，所述根据所有所述出行需求规划所述待发车公交车的出行路线这一步骤，具体为：

提取每一个所述出行需求的所述出发站点和所述目的站点；

令每一个所述出行需求的所述出发站点在所述目的站点之前，采用Dijkstra算法规划出行路线。

6.一种公交调度系统，其特征在于，包括：

需求建立模块，用于建立出行需求池，所述出行需求池中存储有若干出行需求，所述出行需求包括出发站点、目的站点、出行时间段；

路线规划模块，用于根据所述出行需求规划公交车辆的出行路线；预期估算模块，用于估算所述公交车辆到达所述出行路线上的每一公交站点的预期时间；

判定模块，用于根据所述预期时间和所述出行时间段的关系，判定出行需求的匹配情况；

所述公交车辆包括出行公交车和待发车公交车；

所述路线规划模块，具体用于：

计算所有的所述出行公交车的出行路线中尚未到达的公交站点的中心站点；

计算每一个所述出行需求到达所有的所述中心站点的中心距离；

根据所述中心距离锁定目标出行公交车并更新所述目标出行公交车的行驶路线得到第一出行路线。

7.根据权利要求6所述的一种公交调度系统，其特征在于，还包括：运行时间检测模块，用于实时检测所述公交车辆的运行时间。

8.一种公交调度装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-5中任一项所述的一种公交调度方法。

9.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现如权利要求1-5中任一项所述的一种公交调度方法。