CN114066009A - 一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统所述新站点的引入及站点合并为乘客从出发点花费的时间划分四个档次，为0‑10min、10‑20min、20‑30min和30min以上，花费时间越长员工所享受的班车服务方便性越低，将花费时间超过30min的员工单独划分出来，引入新的班车站点，提高班车的服务质量，同时有些相邻的班车站点所服务的区域设为相同，并将这些站点合并，选择其中一个站点带入模型求解，与最初的班车路线方案结果对比，得到班车成本与班车服务质量更加均衡的方案。本发明的优点：提高出行效率，丰富出行方式选择，减少出行的时间成本，动态的规划多条线路出行，并推荐最优路线选择。
Description
技术领域
本发明涉及路线规划系统技术领域，具体是指一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统。
背景技术
随着城市规模的扩大以及城市功能区划分，企业员工面临着上下班平均通勤时间和通勤距离不断增长，同时也导致大量的交通拥堵问题，使员工通勤时间不断拉长。在此背景下，企业通勤车服务应运而生，旨在对城市交通产生积极的协调补充作用，员工对企业的满意度也会有深远的影响。
现有的通勤车线路站点动态规划系统存在新站点的引入以及站点合并，时间成本提高，缺乏最优方案，信息素局部更新，残留的信息素过多对后续产生错误的信息引导。
发明内容
本发明要解决的技术问题是解决上述问题，提供一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统，包括班车初始选择模式、改进路径选择模式、信息素局部更新和新站点的引入及站点合并；所述班车初始选择模式为最优选择与随机选择相结合的方式来定义，所述改进路径选择模式采用蚁群系统路径选择模式进行班车的选择；所述信息素局部更新为当通勤车每经过一条路段，系统减少这条路段的信息素，使其他班车选择这条路径的概率降低，增加其他班车挂靠其他站点的机会；所述新站点的引入及站点合并为乘客从出发点花费的时间划分四个档次，为0-10min、10-20min、20-30min和30min以上，花费时间越长员工所享受的班车服务方便性越低，将花费时间超过30min的员工单独划分出来，引入新的班车站点，提高班车的服务质量，同时有些相邻的班车站点所服务的区域设为相同，并将这些站点合并，选择其中一个站点带入模型求解，与最初的班车路线方案结果对比，得到班车成本与班车服务质量更加均衡的方案。
作为改进，其中，通勤车的载客人数不得超过自身的最大载客量，某一班车到达最大承载量，班车立即停止服务。
作为改进，其中，班车一次运营服务的时间不得超过某一时间上限。
作为改进，班车服务要确保所有员工可以乘车。
作为改进，所有班车服务必须以中心站点企业为终点。
采用以上结构后，本发明具有如下优点：新站点引入及站点合并，引入时间成本概念，将员工从出发地到班车站点花费时间与班车成本共同作为通勤车站点优化的一部分，同时规定这一时间的上限，也在一定程度上显示通勤车的服务水平；
信息素局部更新，蚁群算法的关键所在，系统要对路径上的残留的信息素进行更新。也就说残留的信息素会随着系统迭代次数的增加而逐渐挥发，经常被访问的路径上的信息素浓度会不断提高。
附图说明
图1是本发明一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统的VRP问题示意图。
图2是本发明一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1、图2，通勤班车路径选择与优化问题可归为车辆路径问题(VehicleRouting Problem VRP)，实质是满足企业员工上下班通勤需求前提，尽量减少企业服务成本，具体表现在使用最少的班车、班次，选择最短的通勤路线满足员工需求。车辆路径问题(VRP)属于物流调度问题的一种，是一个典型的NP-hard问题。最早由Dantzing和Ramser于1959年提出，当时解决了如何将汽油送往分布于不同位置的加油站的实际问题。图1中的中心点0用来表示终点，1-10节点用来表示不同站点乘车的员工，箭头表示车辆行驶的路径与方向。
一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统，包括班车初始选择模式、改进路径选择模式、信息素局部更新和新站点的引入及站点合并，
满足下列约束：
(1)通勤车的载客人数不得超过自身的最大载客量，一旦某一班车到达最大承载量，班车立即停止服务；
(2)班车一次运营服务的时间不得超过某一时间上限；
(3)班车服务要确保所有员工可以乘车；
(4)所有班车服务必须以中心站点企业为终点。
蚁群算法是仿生优化算法的一种，广泛应用于求解最优路径等问题，更方便合理的求解复杂的组合优化问题。
改进求解通勤班车路线，将班车看做蚂蚁，信息素表示班车处于1站点时，2站点对于车辆的吸引力，班车遵循路径选择策略选择下一站服务站点，否则变停止。如班车完成了所有站点服务，算法会对每辆班车构建的行车路径进行局部搜索，进而更新当前路径上的信息素，即完成一次迭代。经过数次迭代后，可以得到一个优化的通勤班车线路解。在求解车辆路径问题(Vehicle Routing Problem VRP)时，改进蚁群算法来进行通勤车站点线路优化问题求解。
班车初始选择模式：由于通勤车有最大载客量的限制，使班车对站点的挂靠存在一个挂靠数量和挂靠顺序的问题，班车初始挂靠的站点直接影响问题求解，最优选择与随机选择相结合的方式来定义班车初始选择模式。
改进路径选择模式：采用蚁群系统(Ant Colony System)路径选择模式进行班车的选择。
信息素局部更新：引入信息素局部更新是为了使通勤车每经过一条路段，系统能减少这条路段的信息素，使其他班车选择这条路径的概率降低，增加其他班车挂靠其他站点的机会。
新站点的引入及站点合并：将乘客从出发点花费的时间划分四个档次，0-10min，10-20min，20-30min，30min以上，花费时间越长员工所享受的班车服务方便性越低。将花费时间超过30min的员工单独划分出来，引入新的班车站点，提高班车的服务质量。同时有些相邻的班车站点所服务的区域大致相同，对于员工来讲，几个站点可以任选其一，只是花费时间有所不同，这种情况下，可以通过站点合并，选择其中一个站点带入模型求解，与最初的班车路线方案结果对比，可以得到班车成本与班车服务质量更加均衡的方案。
本发明在具体实施时，目的在于一定程度上提高出行效率，丰富出行方式选择，减少出行的时间成本，动态的规划多条线路出行，并推荐最优路线选择，可以很大程度上节省能源，提高出行效率，通勤车服务区域更加具有针对性更加合理。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统，其特征在于：包括班车初始选择模式、改进路径选择模式、信息素局部更新和新站点的引入及站点合并；所述班车初始选择模式为最优选择与随机选择相结合的方式来定义，所述改进路径选择模式采用蚁群系统路径选择模式进行班车的选择；所述信息素局部更新为当通勤车每经过一条路段，系统减少这条路段的信息素，使其他班车选择这条路径的概率降低，增加其他班车挂靠其他站点的机会；所述新站点的引入及站点合并为乘客从出发点花费的时间划分四个档次，为0-10min、10-20min、20-30min和30min以上，花费时间越长员工所享受的班车服务方便性越低，将花费时间超过30min的员工单独划分出来，引入新的班车站点，提高班车的服务质量，同时有些相邻的班车站点所服务的区域设为相同，并将这些站点合并，选择其中一个站点带入模型求解，与最初的班车路线方案结果对比，得到班车成本与班车服务质量更加均衡的方案。
2.根据权利要求1所述的一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统，其特征在于：其中，通勤车的载客人数不得超过自身的最大载客量，某一班车到达最大承载量，班车立即停止服务。
3.根据权利要求1所述的一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统，其特征在于：其中，班车一次运营服务的时间不得超过某一时间上限。
4.根据权利要求1所述的一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统，其特征在于：班车服务要确保所有员工可以乘车。
5.根据权利要求1所述的一种基于用车需求的通勤车线路站点动态规划系统，其特征在于：所有班车服务必须以中心站点企业为终点。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115034522A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-09-09 | 深圳市四格互联信息技术有限公司 | 基于员工下班时间及下车站点的通勤班车动态调度方法 |
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2021
- 2021-10-14 CN CN202111197052.9A patent/CN114066009A/zh not_active Withdrawn
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