一种应用于智能公交需求均衡式调度的仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术属于智能交通技术领域，公开了一种应用于智能公交需求均衡式调度的仿真系统及方法：公交车载系统实时采集车辆位置信息、车辆运营状态信息，实时统计车辆上下车乘客数量；公交调度仿真系统包括调度管理平台和调度仿真平台，调度管理平台记录实时客流量数据、管理历史客流量数据和车辆运营数据，运行需求均衡式调度算法，输出行车计划，调度仿真平台为需求均衡式调度算法的仿真环境；公交站台系统统计公交站点的站点客流量数据、乘客等待时间；公交场站系统统计公交车辆发车间隔数据、公交车辆发车车次。本发明专利技术解决了公交行业内缺少智能公交需求均衡式调度仿真方案的问题。少智能公交需求均衡式调度仿真方案的问题。少智能公交需求均衡式调度仿真方案的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于智能公交需求均衡式调度的仿真系统及方法


[0001]本专利技术属于智能交通
，具体涉及一种应用于智能公交需求均衡式调度的仿真系统及方法。

技术介绍

[0002]在多线路公交运营场景中，由于外部运营环境的随机性及不确定因素，每条线路均可能出现当前运力与实时客流不匹配的情况，即当线路当前运力过大时，后方车辆将出现空载的情况，反之则出现大量满载及站点乘客长时间等待的情况。因此，公交调度系统需满足均衡式灵活调度以应对上述问题，将运力存在富余线路的空车通过线路交换点向运力匮乏线路转移，使多线路系统保持运力均衡状态，进而提升多线路公交运营系统整体效率进而充分发挥多线路协同运营、公交灵活运行及系统统筹调度的优势。
[0003]所以，需求均衡式实时调度算法是该项功能的关键核心，其是否快速、高效、准确，决定着需求均衡式调度的成功，从而决定上述实际运营中的问题是否能够有效解决。
[0004]因此，采用仿真手段或方式，基于智能公交中需求均衡式调度场景，面向算法开发及实际应用需求，完善场景下的算法方案设计，并参考实际应用场景数据和参数配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于公交多线路需求均衡式调度的仿真系统，其特征在于，包括公交车载系统、公交调度仿真系统、公交站台系统、公交场站系统、4G/5G移动通信网络；所述公交车载系统，包括车载移动通信终端、摄像头、乘车客流量数据采集设备，实时采集车辆位置信息、车辆运营状态信息，实时统计车辆上下车乘客数量；所述公交调度仿真系统，包括调度管理平台和调度仿真平台，所述调度管理平台记录实时客流量数据、管理历史客流量数据和车辆运营数据，运行需求均衡式调度算法，输出行车计划，所述调度仿真平台为所述需求均衡式调度算法的仿真环境，其中，所述行车计划包括时刻表、公交车辆、人员安排；所述公交站台系统，通过视频监控设备统计公交站点的站点客流量数据、乘客等待时间；所述公交场站系统，通过视频监控设备统计公交车辆发车间隔数据、公交车辆发车车次；所述4G/5G移动通信网络，为所述公交车载系统、所述公交调度仿真系统、所述公交站台系统、所述公交场站系统提供通信连接。2.根据权利要求1所述的一种应用于智能公交需求均衡式调度的仿真系统，其特征在于，所述智能公交需求均衡式调度的仿真流程如下：步骤1、所述调度仿真平台根据所述调度管理平台中的公交线路和所述行车计划，构建需求均衡式调度仿真线路布局图、设置需求均衡式调度场景的仿真参数；步骤2、所述调度管理平台根据所述车辆运营数据、所述行车计划、所述实时客流量数据，对所述需求均衡式调度场景进行工况分解；步骤3、所述调度仿真平台根据所述步骤2中分解的工况，制定出各工况的输入条件和预期结果；步骤4、所述调度仿真平台对所述需求均衡式调度算法的仿真过程进行模型假设；步骤5、引入两种目标函数进行比较和评估，目标函数1只考虑乘客平均等待时间，目标函数2只考虑线路运力评价，所述目标函数1为：其中，J为多线路系统线路集合，J＝(j|j＝1,2,
…
,|J|)，N
j
为线路j沿途站点数量，为调度决策时域内所述线路j上第n个站点的乘客到达率，ΔH
j
为决策时域内所述线路j班次间时距，PH为调度决策时域内多线路中最大循环时长，所述目标函数2为：其中，J为多线路系统线路集合，J＝(j|j＝1,2,
…
,|J|)，为调度决策时域内线路j的
运量等效里程，为调度决策时域内所述线路j的运力等效里程；步骤6、引入约束条件，用于仿真验证所述需求均衡式调度算法的实施效果；步骤7、基于所述步骤1至所述步骤6的仿真条件参数设置，对所述需求均衡式调度算法进行仿真，获取第一仿真结果，将所述仿真结果与不采用需求均衡式调度的第二仿真结果进行对比；步骤8、对所述第一仿真结果和所述第二仿真结果进行统计分析。3.根据权利要求2所述的一种应用于智能公交需求均衡式调度的仿真系统，其特征在于，所述步骤1包括：步骤11、从所述调度管理平台的数据库中选取两条公交线路，生成所述需求均衡式调度仿真线路布局图；步骤12、基于所述需求均衡式调度仿真线路布局图，从所述两条公交线路、所述公交车辆两个方面设置所述需求均衡式调度场景的仿真参数。4.根据权利要求2所述的一种应用于智能公交需求均衡式调度的仿真系统，其特征在于，所述步骤2包括：步骤21、工况1为空车均衡调度，当公交车辆M在第一公交线路上运营，车上乘客数量为0时，所述调度管理平台实时统计所述第一公交线路上所有站点的第一站点客流量数据和所述第一公交线路相邻公交线路上所有站点的第二站点客流量数据，若所述第一站点客流量数据小于等于A，且所述第二站点客流量数据大于等于B，则为所述公交车辆M选择目的公交线路上的目的站点，向所述公交车辆M发送换线指令，所述公交车辆M在所述第一公交线路上的行车计划结束，选择交换路口规划路径开始在所述目的公交线路上的行车计划，前往所述目的站点；步骤22、工况2为非空车均衡调度，当公交车辆N在第三公交线路上运营，车上乘客数量大于1，所述调度管理平台实时统计所述第三公交线路上所有站点的第三站点客流量数据和所述第三公交线路相邻公交线路上所有站点的第四站点客流量数据，若所述第三站点客流量数据小于等于C，且所述第四站点客流量数据大于等于D，则为所述公交车辆N选择目的公交线路上的目的站点，向所述公交车辆N发送换线指令，所述公交车辆N在所述第三公交线路上的行车计划结束，在所述目的公交线路上的行车计划开始。5.根据权利要求3所述的一种应用于智能公交需求均衡式调度的仿真系统，其特征在于，所述步骤4包括：假设1、所述两条公交线路上的客流量数据具有明显的时空不均衡性，且每日客流量数据较所述历史客流量数据变化小，不考虑突发情况；假设2、跨线调度后，原公交线路和目的公交线路在实时控制策略下自行调整距离前车和后车的均匀时距；假设3、将在多线路间换乘的乘客作为不同的乘客处理；假设4、所述公交车辆在所述公交站点间的行驶时间、每个公交站点的乘客到达率设定为已知，且在特定时段内为恒定值；假设5、所述公交车辆在所述每个公交站点都停靠，且行驶过程中不能超过前方公交车辆，不同公交线路间不能超车。6.根据权利要求2所述的一种应用于智能公交需求均衡式调度的仿真系统，其特征在
于，所述步骤6中的所述约束条件为：条件1、车辆跨线限制：跨线调度可行性：车辆仅能跨入当前其行驶重叠区间的线路：其中，x
ij
为1说明车辆i在线路交叉点驶入线路j执行运输服务，x
ij
为0说明所述车辆i在线路交叉点不能驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利，鲁骥，滕鹏，董士琦，邝勇，
申请(专利权)人：东风悦享科技有限公司，
类型：发明
国别省市：