一种公交单程运营时间抽样方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种公交单程运营时间抽样方法及系统，所述方法包括：根据当前单程的发车时间，确定当前单程所属的HTT时段；根据HTT时段对应的状态并发概率，计算得到当前单程的道路通行状态；同时计算单程运营时间在当前单程的道路通行状态下的条件概率；根据条件概率计算得到当前单程的到达时间；重复以上步骤直至最后一个单程；所述系统包括初始模块、数据处理模块、计算输出模块和判断模块。本发明专利技术通过所述系统执行上述方法，确定当前单程的道路通行状态，根据单程运营时间在当前单程的道路通行状态下的条件概率计算得到当前单程的到达时间，降低交通仿真中单程运营时间抽样与实际单程运营时间的偏差，提高公共交通仿真的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种公交单程运营时间抽样方法及系统
本专利技术涉及公共交通系统研究
，具体涉及一种公交单程运营时间抽样方法及系统。
技术介绍
在公共交通系统中，交通仿真能够帮助我们研究公共交通系统各组成部分(包括基础设施、车辆、乘客和智能交通系统)之间的复杂相互作用。如何在这些仿真软件中合理、准确的设置参数来控制公交车辆在仿真中的运行一直困扰着调度人员。控制策略和单程运营时间抽样是影响公共交通仿真结果的两个重要因素。以往对公共交通仿真的研究往往集中在控制策略方面，而在单程运营时间抽样方面，公共交通仿真会根据单程运营时间的变化通过k-means算法进行聚类，并按照聚类结果将仿真时间划分成多段HTT(homogenoustriptime，同质单程运营时间)时段，通过其在HTT时段内分布的简单随机抽样获得。单程运营时间模拟了公交在线路中的运行情况，一个公交运营流程是由一系列服务单程构成的。单程是将乘客从一个站点送往另一个站点的服务，通常由始发站点、发车时间、到达站点、到达时间顺序构成。单程所花费的时间称为单程运营时间。在现实情况中，单程运营时间会受到道路通行状态的影响；例如，当道路拥堵时所花费的单程运营时间明显大于道路顺畅时的单程运营时间。而现有技术存在的不足之处在于，单程运营时间通过其在HTT时段内分布的简单随机抽样获得，这相当于假设在HTT时段内道路通行状态保持不变，并没有考虑道路通行状态的变化对单程运营时间的影响，导致公共交通仿真中单程运营时间的简单随机抽样与实际单程运营时间存在较大偏差，使得仿真结果不够准确，进而影响公共交通运营计划和公共交通控制。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中单程运营时间的简单随机抽样与实际单程运营时间存在较大偏差的技术问题，本专利技术提供一种公交单程运营时间抽样方法及系统。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供一种公交单程运营时间抽样方法，包括以下步骤：步骤1，根据当前单程的发车时间，确定所述当前单程所属的HTT时段；每个所述HTT时段对应一个单程运营时间集合；步骤2，根据所述HTT时段对应的状态并发概率，通过轮盘赌算法得到所述当前单程的道路通行状态；同时计算所述单程运营时间集合内单程运营时间在所述当前单程的道路通行状态下的条件概率；所述道路通行状态包括通畅、正常和拥堵三种状态；所述状态并发概率为三种道路通行状态同时存在的概率；步骤3，根据所述条件概率，计算得到所述当前单程的到达时间；步骤4，重复所述步骤1至3直至最后一个单程。另一方面，本专利技术实施例提供一种公交单程运营时间抽样系统，其特征在于，配置有：初始模块，根据当前单程的发车时间，确定所述当前单程所属的HTT时段；每个所述HTT时段对应一个单程运营时间集合；数据处理模块，根据所述HTT时段对应的状态并发概率，通过轮盘赌算法得到所述当前单程的道路通行状态；同时计算所述单程运营时间集合内单程运营时间在所述当前单程的道路通行状态下的条件概率；所述状态并发概率为若干种道路通行状态同时存在的概率；计算输出模块，根据所述条件概率，计算得到所述当前单程的到达时间；判断模块，判断所述当前单程是否为最后一个单程。本专利技术实施例提供一种公交单程运营时间抽样方法及系统，通过HTT时段对应的状态并发概率，确定当前单程的道路通行状态；根据单程运营时间在当前单程的道路通行状态下的条件概率计算得到当前单程的到达时间；降低交通仿真中单程运营时间抽样与实际单程运营时间的偏差，提高公共交通仿真的准确性；帮助规划人员更好的评价公交规划，进行公交控制，最终为公交乘客提供更好的公共交通服务。附图说明图1为本专利技术实施例一种公交单程运营时间抽样方法被执行时的流程示意图；图2为本专利技术实施例状态并发概率计算步骤流程示意图；图3为本专利技术实施例道路通行状态标注步骤流程示意图；图4为本专利技术实施例道路通行状态区间分布图；图5为本专利技术实施例一种公交单程运营时间抽样系统结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。图1为本专利技术实施例一种公交单程运营时间抽样方法被执行时的流程示意图；如图1所示，包括以下步骤：步骤1，根据当前单程的发车时间，确定所述当前单程所属的HTT时段；每个所述HTT时段对应一个单程运营时间集合；步骤2，据所述HTT时段对应的状态并发概率，通过轮盘赌算法得到所述当前单程的道路通行状态；同时计算所述单程运营时间集合内单程运营时间在所述当前单程的道路通行状态下的条件概率；所述状态并发概率为若干种道路通行状态同时存在的概率；步骤3，根据所述条件概率，计算得到所述当前单程的到达时间；步骤4，重复所述步骤1至3直至最后一个单程。具体地，每个HTT时段对应一个单程运营时间集合；单程运营时间集合是从大量AVL(AutomaticVehicleLocation，自动车辆定位)数据中提取出所有单程运营时间，将所有的单程运营时间通过k-means进行聚类，切分为若干段连续的同质单程运营时间集合；并按照聚类结果将仿真时间段也切分为若干一一对应的HTT时段。在确定当前单程的发车时间时，能够准确确定当前单程所属的HTT时段；根据当前单程所属的HTT时段对应的单程运营时间集合的状态并发概率，通过轮盘赌算法得到当前单程的道路通行状态；进而计算所述HTT时段对应的单程运营时间集合内的单程运营时间在当前单程的道路通行状态下的条件概率；根据条件概率，采用蒙特卡洛随机抽样方法，抽取对应道路通行状态下的单程运营时间，然后将抽取的单程运营时间加上当前单程的出发时间就等于当前单程到达时间。根据先进先出的控制策略计算，当前单程的发车时间大于最后一个单程的发车时间时，计算终止；当前单程的发车时间小于最后一个单程的发车时间时，重复步骤1至3。例如，从AVL数据中提取的全部单程运营时间，通过k-means聚类算法，切分为若干连续的同质单程运营时间集合TTh(h＝1,2,…,H)，h为单程运营时间集合的个数；并以此聚类结果将仿真时间段也切分为h个HTT时段。在进行单程运营时间抽样时，将当前单程发车班次的编号i初始设置为0。在第一阶段，当前单程发车班次的编号i＝i+1时；i＝i+1是指把i+1赋值给i；通过当前单程的发车时间tsi，确定当前单程i所属第h个HTT时段，接着根据第h个HTT时段对应的单程运营时间集合TTh的道路状态并发概率，通过轮盘赌方法得到当前单程i的道路通行状态k；同时计算单程运营时间集合TTh内单程运营时间在道路通行状态k下的条件概率。在第二阶段，通过TTh内单程运营时间在道路通行状态k下的条件概率计算出当前单程的到达时间。采用先进先出的控制策略计算，当前单程i的发车时间如果大于最后一个单程的发车时间就终止计算，完成第h个HTT时段内所有单程的计算；否则重复以上步骤进入下一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公交单程运营时间抽样方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，根据当前单程的发车时间，确定所述当前单程所属的HTT时段；每个所述HTT时段对应一个单程运营时间集合；/n步骤2，根据所述单程运营时间集合的状态并发概率，通过轮盘赌算法得到所述当前单程的道路通行状态；同时计算所述单程运营时间集合内单程运营时间在所述当前单程的道路通行状态下的条件概率；所述状态并发概率为若干种道路通行状态同时存在的概率；/n步骤3，根据所述条件概率，计算得到所述当前单程的到达时间；/n步骤4，重复所述步骤1至3直至最后一个单程。/n

【技术特征摘要】
1.一种公交单程运营时间抽样方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据当前单程的发车时间，确定所述当前单程所属的HTT时段；每个所述HTT时段对应一个单程运营时间集合；
步骤2，根据所述单程运营时间集合的状态并发概率，通过轮盘赌算法得到所述当前单程的道路通行状态；同时计算所述单程运营时间集合内单程运营时间在所述当前单程的道路通行状态下的条件概率；所述状态并发概率为若干种道路通行状态同时存在的概率；
步骤3，根据所述条件概率，计算得到所述当前单程的到达时间；
步骤4，重复所述步骤1至3直至最后一个单程。


2.根据权利要求1所述的一种公交单程运营时间抽样方法，其特征在于，所述状态并发概率计算方法包括：
步骤21，根据所述道路通行状态，将所述单程运营时间集合内每天的单程运营时间进行分组；
步骤22，分别计算各组在对应道路通行状态下的概率：



其中，wk表示所述道路通行状态为k概率；
步骤23，将所述各组在对应道路通行状态下的概率通过向量计算，得到所述HTT时段对应的状态并发概率。


3.根据权利要求1所述的一种公交单程运营时间抽样方法，其特征在于，所述条件概率计算公式为：



其中，f(t|k)表示单程运营时间在所述道路通行状态为k下的条件概率。


4.根据权利要求2所述的一种公交单程运营时间抽样方法，其特征在于，所述单程运营时间集合内每天的道路通行状态标注方法包括：
步骤211，对所述道路通行状态进行定义；根据所述单程运营时间集合内单程运营时间的分布，将所述道路通行状态定义为不同的状态区间；
步骤212，根据所述状态区间标注所述单程运营时间集合内每天的道路通行状态。
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【专利技术属性】
技术研发人员：沈吟东，沈若愚，
申请(专利权)人：武汉禾青优化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42