An optimization method of customized bus route opening based on real-time demand includes: establishment of customized bus network system, including selection of network nodes, determination of network paths and selection of parking nodes; customized bus route opening conditions, including acquisition of real-time user information and determination of demand response time; customized bus network model and passenger classification method, including Establishment of spatio-temporal road network, determination of passenger spatio-temporal window and passenger classification; initial customized bus route generation model, including route optimization model with minimal total cost of passengers and operators; initial customized bus route generation algorithm, which uses column generation algorithm to determine initial customized bus route; optimization of open customized bus route. The invention can greatly improve the flexibility of customized bus and make it more advantageous in the choice of travel mode, thereby improving the status quo of low attendance rate of customized bus and ultimately improving the share rate of customized bus travel mode.
【技术实现步骤摘要】
基于实时需求的定制公交线路开通优化方法
本专利技术涉及一种公交线路开通优化方法。特别是涉及一种基于实时需求的定制公交线路开通优化方法。
技术介绍
目前，我国主要城市都在大力发展公共交通，引入新能源车辆、设置公交专用道等。随着城市居民对出行可靠性及舒适度要求不断地提高，许多新型的交通方式开始兴起。滴滴打车、共享单车的出现为出行者提供了更加便利的服务和选择，很快获得出行者的青睐。而常规公交在可靠性和舒适度方面有所欠缺，导致部分出行者向其他交通方式的转变。在此背景下，交通管理者正积极寻求提高公交服务水平的方法，以吸引居民对公交出行的转变。定制公交作为辅助公交的一种，可以提供“门到门”的服务，相比于常规公交，定制公交具有高效、便捷、灵活、舒适、经济的优势。国内外学者对定制公交的线路优化进行了研究：Dikas等在《Scheduledparatransittransportsystems》中提出了定制公交线路设计的混合整数线性规划模型，目标函数为系统总成本最小，并采用分支定价法进行求解；Jerby等在《OptimalRoutingDesignforShuttleBusServ...
【技术保护点】
1.一种基于实时需求的定制公交线路开通优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)定制公交网络系统建立，包括：网络节点的选取、网络通路的确定和停车节点的选取；2)定制公交线路开通条件，包括：实时需求用户信息获取和需求应答时刻的确定；3)定制公交网络模型及乘客归类方法，包括：时空路网建立、乘客时空窗确定和乘客归类；4)初始定制公交线路生成模型，包括建立乘客‑运营商总费用最小的线路优化模型；5)初始定制公交线路生成算法，是采用列生成算法确定初始定制公交线路；6)优化已开通的定制公交线路。
【技术特征摘要】
1.一种基于实时需求的定制公交线路开通优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)定制公交网络系统建立，包括：网络节点的选取、网络通路的确定和停车节点的选取；2)定制公交线路开通条件，包括：实时需求用户信息获取和需求应答时刻的确定；3)定制公交网络模型及乘客归类方法，包括：时空路网建立、乘客时空窗确定和乘客归类；4)初始定制公交线路生成模型，包括建立乘客-运营商总费用最小的线路优化模型；5)初始定制公交线路生成算法，是采用列生成算法确定初始定制公交线路；6)优化已开通的定制公交线路。2.根据权利要求1所述的基于实时需求的定制公交线路开通优化方法，其特征在于，步骤1)所述的：(1)网络节点的选取，是将所有制公交停靠站点作为定制公交网络系统的节点，采用聚类分析的方法，利用乘客出行历史数据和实时数据进行统计聚类分析，将乘客出行时间和出行地点相似的乘客信息划分到一类聚类群；在所有公交站点中，选取到达每个聚类群中所有需求点总距离最近的站点，作为定制公交停靠站点，将定制公交停靠站点作为不同时段的定制公交网络系统的节点；(2)网络通路的确定，是基于地理信息系统的真实道路信息，将两个定制公交网络系统的节点之间的通路拓扑成有向线段，每条有向线段信息包含两个属性：时间和成本；成本属性的确定是根据车辆的运行的成本函数和不同时段定制公交网络系统的两个节点间的最短路计算得到；(3)停车节点的选取，是要满足在规定的时间窗范围内，有可用车辆到达网络上的任意节点的要求，停车节点的选取是在定制公交网络系统的节点确定的前提下，采用聚类分析法得到。3.根据权利要求1所述的基于实时需求的定制公交线路开通优化方法，其特征在于，步骤2)所述的：(1)实时需求用户信息获取，是乘客根据定制公交APP软件，选择出行的备选定制公交站点，确定预计到达定制公交站点的时刻和最大等待时间、期望到达目的地站点时刻和能够容忍的最大提前到达时间，并发送实时的位置；乘客备选定制公交站点越多，最大等待时间越长，被定制公交反馈服务的概率越大；(2)需求应答时刻的确定，是定制公交调度管理部门，在收到乘客请求T时间内或连续收到N个乘客的出行请求时，对所有乘客的需求进行应答，设计并开通定制公交线路。4.根据权利要求1所述的基于实时需求的定制公交线路开通优化方法，其特征在于，步骤3)所述的：(1)时空路网建立建立时空路网G＝(V,A)，时空路网G的时空节点集合用V表示，时空路径集合用A表示；时空节点i,t∈V，表示t时刻在i节点，时空路径(i,t,j,s)∈A，表示t时刻到达i节点，s时刻到达j节点；(2)乘客时空窗确定对于乘客的上车时间窗用ψO(p)表示，乘客的上车时间窗由自己发出的乘车请求确定，时间范围由乘客选择的最早到达时刻和可以接受的最大等待时间确定，对于乘客的下车时空窗用ψD(p)表示，乘客的下车时空窗由乘客可接受的最晚到达目的站点的时刻和乘客可允许最大提前到达时间确定，其中p表示乘客。(3)乘客归类方法对于任意在同一时段发出乘车请求的若干乘客，若他们的出行能够用同一辆定制公交车完成接送服务，则将若干乘客被归为同一类；当若干乘客由于出行时空点和目的时空点发生冲突，必须由两辆以上定制公交才能完成接送服务时，则若干乘客不归为同一类。5.根据权利要求4所述的基于实时需求的定制公交线路开通优化方法，其特征在于，所述的乘客归类具体如下：Step1：初始化乘客归类创建乘客类别集合Φ，令集合Φ为空集，集合Φ中的乘客归类数用|Φ|表示；创建乘客类别G(φ)，令G(φ)为空集，φ为归类序号，令φ＝1，乘客类别G(φ)中的乘客数量用|G(φ)|表示；Step2：乘客归类若乘客类别G(φ)中的每一个乘客p′都能找到一条路径，同时满足乘客p和乘客p′的上车时间窗和下车时间窗约束，则将乘客p加入到乘客类别G(φ)中，结束循环，转到Step3；否则，若乘客p没有被分到任何一个乘客类别G(φ)中，则建立一个新的乘客类别G(|Φ|+1)，将乘客p加入到新的乘客类别G(|Φ|+1)中，并将新的乘客类别G(|Φ|+1)加入到乘客类别集合Φ中；Step3：将乘客分配给不同车辆创建车辆集合K，所有车辆k∈K，在Step2中，已将所有乘客归类，所有乘客归类有G(φ)∈Φ，创建车辆分组集合G(k)，令G(k)为空集，引入车辆k的乘车人数N(k)，令N(k)＝|G(φ)|；按照车辆离乘客类别G(φ)中起点乘客的距离排序远近进行升序排序，如果有N(k)≥σ(k)·Cap(k)，则将车辆k加入到车辆分组集合G(k)，令乘...
【专利技术属性】
技术研发人员：白子建，申婵，柯水平，孙峣，马红伟，宋洋，刘岩，
申请(专利权)人：天津市市政工程设计研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。