一种城市区域间定制公交系统及调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种城市区域间定制公交系统及调度方法，该系统包括公交运营商、公交车、手机APP模块、后台调度模块、后台数据库模块、地图抓取模块、地图软件API处理模块、收费模块；本发明专利技术公交车与乘客的匹配方法，采用时空聚类方法，是建立在公交公司所拥有的公交车类型的基础上，方法具有普适性，可基于公交车类型、乘客出发区域、目的区域、出发时间、预期到达时间来对乘客进行归类，分配至相应的公交车，为后续公交车路径选择奠定基础，确定的票价策略，能有效判定可实施定制公交的区域，并据此制定合理的票价，在乘客感受和公交公司业绩两者间达成平衡,公交乘客接送路径选择方法将算法复杂度降低到O(n2)，支持服务器端快速响应。响应。响应。

【技术实现步骤摘要】
一种城市区域间定制公交系统及调度方法


[0001]本专利技术涉及道路交通领域，具体涉及一种城市区域间定制公交系统及调度方法。

技术介绍

[0002]城市区域间通勤，通常采用公交地铁转乘或者拼车的方法，在部分地铁不能直达的区域，由于公交车需要绕路，且停靠站点多，甚至有些区域需要多次换乘，下车后还需要步行较长距离，使得在部分大中城市，上下班通勤时间几个小时属于正常现象，如果采用3～4人拼车的方式，一方面不易找到稳定的拼车乘员，另一方面费用较高，长期使用较难承受。
[0003]在这种情况下，公交公司推出城市区域间定制公交系统，能够在基于公交换乘的价格，提供接近拼车的服务，既避免换乘、大幅减少通勤时间，又能减少碳排放，是建立绿色城市、绿色交通的重要补充。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的第一目的在于提供一种城市区域间定制公交系统，本专利技术的第二目的在于根据此系统，提供相应的城市区域间定制公交调度方法，实现城市上下班高峰期跨区域间定制公交车接送服务。
[0005]技术方案：本专利技术的城市区域间定制公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市区域间定制公交系统，其特征在于，包括公交运营商、公交车、手机APP模块、后台调度模块、后台数据库模块、地图抓取模块、地图软件API处理模块、收费模块；所述公交运营商负责根据后台调度模块的调度信息执行公交车调度；公交车支持北斗/GPS卫星定位和导航、5G/4G通信、手机扫码身份识别；后台数据库模块保存乘客基本信息数据、乘客乘车信息数据、静态地图数据、公交车运营数据；地图抓取模块负责定期抓取城市静态地图，以更新后台数据库模块中静态地图数据；地图软件API处理模块负责基于地图软件API获取预计行驶时间、实施道路状况以及实时导航数据；收费模块负责连接支付接口，根据定制公交收费方法完成对乘客的收费；后台调度模块负责连接所有模块，完成模块间调度以及公交车运行线路调度。2.根据权利要求1所述的城市区域间定制公交系统，其特征在于，所述地图软件包括百度地图、高德地图和腾讯地图。3.根据权利要求1所述的城市区域间定制公交系统，其特征在于，所述支付接口包括银联支付、云闪付、微信支付和支付宝支付。4.一种权利要求1所述的城市区域间定制公交系统的调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、乘客注册定制公交手机APP，提交乘客基本信息，包括姓名、性别、身份证号、手机号，完成实名认证；选择并绑定身份识别方法；步骤二、乘客登录定制公交手机APP，提交出行日期，选择出行起点区域和终点区域，输入出行起点和终点，选择出行目的＝{上班|下班}，若选择上班，则必须选择最迟到达时间＝{Td_1|
…
|Td_M}，若选择下班，则必须选择最早出发时间＝{To_1|
…
|To_N}；其中Td_1～Td_M和To_1～To_N均为预置时间；所有出行信息提交必须在截止时间之前，一般设定为出行日期零时；步骤三、手机APP模块根据定制公交收费方法通过收费模块完成乘客收费；步骤四、当日出行信息提交截止时间之后，后台调度模块根据当日乘客出行的最早上车时间、最迟下车时间、起点、终点、上班/下班信息，通过定制公交车与乘客匹配方法进行划分，将乘客分配至相应公交车；步骤五、后台调度模块根据定制公交乘客接送路径选择方法，确定每辆公交车对车内乘客的接送顺序，并确定乘客候车时间、候车地点及预计到达时间和下车地点，将乘客候车时间、候车地点及预计到达时间和下车地点发送至乘客，并据此进行公交车调度；步骤六、后台调度模块在临近接送乘客前，与公交车和乘客保持实时联系，公交车根据后台调度模块的调度安排，依次将乘客接上车，验证乘客身份，再将乘客分别送达目的地。5.根据权利要求4所述的城市区域间定制公交系统的调度方法，其特征在于，步骤一中，所述选择并绑定身份识别方法选用面部识别的免冠近照，用于支付或绑定支付接口。6.根据权利要求4所述的城市区域间定制公交系统的调度方法，其特征在于，步骤三中，所述定制公交收费方法具体为：一、根据乘客起点至终点，分别求出以下3个参考价格：(1)、公交车运营成本C1＝C0
×
L/(S
×
σ))，其中C0为选用的公交车单位里程运营成本，L为乘客起点至终点的里程数，S为公交车座位数，σ为公交车标准载客率，σ为预设常数，取值范围为σ∈[0.6，1.0]；
(2)、公交地铁混合出行价格C2，表示乘客从起点至终点，采用公交、地铁混合出行时的费用；(3)、拼车出行价格C3，表示乘客从起点至终点，采用拼车出行时的费用；二、将以上三种价格分别乘以一个系数，取最小值作为收费价格：即收费价格C＝min(λ1
×
C0，λ2
×
C1，λ3
×
c2)，其中λ1为成本系数，λ2为混合出行系数，λ3为拼车系数，各系数取值范围为：λ1∈[1.2，1.5]，λ2∈[0.9，1.2]，λ3∈[0.3，0.6]；三、若C≤C1，表示该线路开设定制公交无可行性；四、实际收费价格为收费价格乘以折扣率：即实际收费价格Cost＝λ
×
C，λ为收费折扣率，取值范围为：λ∈[0.8，1.0]，可由公交公司根据乘客身份和公司活动等因素调整。7.根据权利要求4所述的城市区域间定制公交系统的调度方法，其特征在于，步骤四中，所述定制公交车与乘客匹配方法为：一、根据乘客在APP上提交的定制信息，将当日所有提交定制出行信息，且起点区域和终点区域均相同的乘客，基于出行目的为上班的最迟到达时间和出行目的为下班的最早出发时间，按每个时间分别建立二维出行信息表，每个出行信息表中包含同一最迟到达时间或同一最早出发时间的所有乘客，出行信息表条目包含乘客姓名、手机号、最早上车时间、最迟下车时间、起点、终点、上班/下班，其中起点和终点以乘客在APP中提交的地点最近的公交站点保存；二、对每个出行信息表进行分类，若该出行信息表为上班出行，则基于终点进行分类，若该出行信息表为下班出行，则基于起点进行分类；三、上班出行时，列出出行信息表中所有终点的集合，并基于所有终点建立O
‑
D矩阵，构成强连通图G＝(V，E)，其中V为出行信息表中所有终点的集合，V＝{v1，...，v
i
，...v
n
}，其中v1～v
n
为出行信息表中所有终点，v
i
.num为以v
i
为终点的乘客数，E为连接V中任意两点的边的集合，E＝{e
ij
}，i∈V，j∈V，e
ij
.value为O
‑
D矩阵中从i到j的最短道路距离的值，下文中距离，若不做特别说明，均指最短道路距离，可由静态地图或基于百度、高德提供的API获得；四、公交运营商可提供的公交车集合为B＝{b1，...，b
i
，...，b
m
}，其中b
i
为公交车编号，b
i
.seat为公交车b
i
的座位数；五、创建集合取Distance0＝0，Seat0＝0，找出集合V中乘客数最多的终点，即max(V.mum)，将max(V.num)对应的v
i
，加入集合B0，将v
i
的乘客数加入Seat0，即Seat0＝Seat0+v
i
.num，将v
i
从V中删除；六、在E中找到集合B0与集合V连接的边中的最小值，即min(e
ij
.value)，i∈B1，j∈V，j为集合V中的节点v
k
；若Distance0+e
ij
.value≤MaxDistance且Sea...

【专利技术属性】
技术研发人员：张延年，张道林，吴昊，王传星，吴阳明，陈文，张云，吴笑雯，易星，朱萍，
申请(专利权)人：江苏南大苏富特智能交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：