基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法及系统，包括以下步骤：S1、检验相关参数的合理性和可行性，将通过检验的参数作为输入参数；S2、基于时空网络优化算法或正则表达式的非标准化文件解析生成时刻表；S3、获取时刻表的基本信息数据，将时刻表中所有班次的发车时间、行程时间和路牌序号进行展示，即甘特图可视化；S4、计算时刻表的路牌类和班次类评价指标并对生成的时刻表作出综合评估，若符合实际需求，则结束；若不符合实际需求，执行步骤S5；S5、改变时刻表中的输入参数或选择场景自动优化，对时刻表进行调整并重复步骤S3和S4。与现有技术相比，本发明专利技术提升了公交时刻表排班效率，降低了公交运营成本。降低了公交运营成本。降低了公交运营成本。

【技术实现步骤摘要】
基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法及系统


[0001]本专利技术涉及交通运营调度领域，尤其是涉及一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法及系统。

技术介绍

[0002]公交系统是城市发展的核心支撑。近年来，随着人们经济生活水平的提高，出行需求日益增加，对交通出行的服务品质要求不断提高，具体体现在对公交时刻表合理性、乘坐舒适性提出更高的要求。提高公交服务质量和公交出行比例的关键是公交运营调度的优化，公交时刻表是运营调度优化的主要表现形式。公交时刻表是指挥企业运输生产的核心计划，规定了车辆和驾驶员的生产组织程序。时刻表编制工作需要考虑车辆、人员、线路、场站、劳动规则和调度模式多种因素，同时需要在控制运营成本和提供优质服务之间寻找平衡。
[0003]目前，公交时刻表排班任务主要是依靠人工经验重复调整对应的时间节点并手动计算修改后的发车间隔和评价指标来得到满足业务需求的时刻表，其编制方法不够灵活，不能主动适应运营条件的变化，很难根据实际情况动态调整，同时编制过程不够直观，无法实时反馈调整之后时刻表的评价指标，造成了公交时刻表编制效率低下。另一方面，单纯利用模型优化算法生成的时刻表无法满足复杂的公交业务需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法及系统。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法，包括以下步骤：
[0007]S1、检验相关参数的合理性和可行性，将通过检验的参数作为输入参数；
[0008]S2、基于时空网络优化算法或正则表达式的非标准化文件解析生成时刻表；
[0009]S3、获取时刻表的基本信息数据，将时刻表中所有班次的发车时间、行程时间和路牌序号进行展示，即甘特图可视化；
[0010]S4、计算时刻表的路牌类和班次类评价指标并对生成的时刻表作出综合评估，若符合实际需求，则结束；若不符合实际需求，执行步骤S5；
[0011]S5、改变时刻表中的输入参数或选择场景自动优化，对时刻表进行调整并重复步骤S3和S4。
[0012]进一步地，所述的步骤S1中相关参数包括主副站车辆数、发车间隔、运营时间、首末班车时间、历史数据时间以及路牌序号，输入参数的合理性是针对数据的缺失和错误进行检测，输入参数的可行性是检验数据是否可以生成初始时刻表。
[0013]进一步地，所述的基于正则表达式的非标准化文件解析包括分割节假日和工作日时刻表、获取时刻表主站和副站、得到班次的发车时间、解析班次的运营时间和编号不同班
次的路牌序号。
[0014]进一步地，所述的步骤S2中基于时空网络优化算法生成时刻表具体包括：
[0015]S21、基于时空网络在空间上设置两个实际站点和就餐虚拟站点，时间上设置实际班次、虚拟上下班班次和就餐班次的时间连接；
[0016]S22、基于步骤S1，以最小化车辆数量为目标，在流量平衡、不同司机班式工作时间限制、用餐限制、时刻表限制和班次对限制的约束条件下建立整数线性规划模型；
[0017]S23、预先设定网络参数，计算GAP的值，判断GAP值是否合理或者是否达到迭代次数来结束求解，否则继续重新设置参数进行下一次迭代。
[0018]进一步地，所述的GAP是指整数线性规划模型理论解和实际解的差值百分比：
[0019][0020]其中，bestbound为理论求解的函数值，bestinteger为整数求解的函数值。
[0021]进一步地，所述的步骤S4中的时刻表综合评估包括对时刻表班次之间休息时间的检验、相同路牌工作时间的检验、同一路牌行休比例检验以及班次发车时间间隔检验，计算时刻表的最小配车数，记录操作日志。
[0022]进一步地，所述的步骤S4中路牌类评价指标包括行休比例、工作时间和车行日公里数，计算如下：
[0023]行休比例是各班次休息时间之和与各班次行程时间之和的比值：
[0024][0025]其中，为第i个班次的休息时间，为第i个班次的行程时间，C
shift
为班次总数；
[0026]路牌工作时间是每个路牌的司机从到场到离场经过的时间，除了班次行程时间、班次休息时间之外，还包括司机提前报道、车辆加油保养时间、需要减去吃饭的时间和两头班中间长时间休息的时间：
[0027][0028]其中，为第i个路牌的工作时间，为第i个路牌第j次离场的时间，为第i个路牌第j次到场的时间，需要减去吃饭的时间为30分钟；
[0029]车日公里数是承运各路牌的车辆每天行驶的公里数：
[0030][0031]其中为上行班次总数，为下行班次总数，length
u
为上行线路公里数，length
d
为下行线路公里数。
[0032]进一步地，所述的步骤S4中班次类评价指标包括班次的发车间隔时间、周转时间和休息时间。
[0033]进一步地，所述的步骤S5具体包括：
[0034]S51、鼠标选中移动班次调整班次发车时间和班次对应路牌；
[0035]S52、改变输入参数，改变对应班次的发车时间或者路牌序号；
[0036]S53、选择不同的场景选项对时刻表进行基于时空网络优化算法调整；
[0037]S54、记录用于回滚的用户操作日志。
[0038]进一步地，所述的一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法的基于公交客流与周转时间的公交可视化排班系统，包括后端的数据可行性检验、时刻表生成模块、时刻表调整模块、时刻表指标评价模块、时刻表文件处理和前端的数据输入界面、时刻表数据及调整界面、时刻表数据评价界面；
[0039]所述输入参数生成时刻表的可行性分析分为基本数据检验和数据合理性检验；基本数据检验是针对数据的缺失、错误进行检验，数据合理性是检验数据是否可以生成初始时刻表；
[0040]所述时刻表生成模块，分为基于正则表达式的非标准化文件解析和基于时空网络的优化算法生成两类；
[0041]所述时刻表调整模块，在获得时刻表基本信息修改参数后，重新调整时刻表，包括人工调整和特定场景调整两种，并更改相应的时刻表文件；
[0042]所述时刻表指标评价模块，从时刻表文件中获得时刻表数据信息，计算时刻表的综合评价、路牌评价和班次评价；
[0043]所述数据输入界面是调度输入生成时刻表参数和调整约束的界面；
[0044]所述时刻表数据及调整界面，是在所述的横轴为时间、纵轴为路牌的时刻表甘特图形式，允许调度人员使用鼠标、输入数据和选择特定场景自动优化的页面；
[0045]所述时刻表数据评价界面主要是借助网页前端对时刻表评价数据进行可视化展示。
[0046]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0047]1.本专利技术通过结合时空网络优化算法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、检验相关参数的合理性和可行性，将通过检验的参数作为输入参数；S2、基于时空网络优化算法或正则表达式的非标准化文件解析生成时刻表；S3、获取时刻表的基本信息数据，将时刻表中所有班次的发车时间、行程时间和路牌序号进行展示，即甘特图可视化；S4、计算时刻表的路牌类和班次类评价指标并对生成的时刻表作出综合评估，若符合实际需求，则结束；若不符合实际需求，执行步骤S5；S5、改变时刻表中的输入参数或选择场景自动优化，对时刻表进行调整并重复步骤S3和S4。2.根据权利要求1所述的一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法，其特征在于，所述的步骤S1中相关参数包括主副站车辆数、发车间隔、运营时间、首末班车时间、历史数据时间以及路牌序号，输入参数的合理性是针对数据的缺失和错误进行检测，输入参数的可行性是检验数据是否可以生成初始时刻表。3.根据权利要求1所述的一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法，其特征在于，所述的基于正则表达式的非标准化文件解析包括分割节假日和工作日时刻表、获取时刻表主站和副站、得到班次的发车时间、解析班次的运营时间和编号不同班次的路牌序号。4.根据权利要求1所述的一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法，其特征在于，所述的步骤S2中基于时空网络优化算法生成时刻表具体包括：S21、基于时空网络在空间上设置两个实际站点和就餐虚拟站点，时间上设置实际班次、虚拟上下班班次和就餐班次的时间连接；S22、基于步骤S1，以最小化车辆数量为目标，在流量平衡、不同司机班式工作时间限制、用餐限制、时刻表限制和班次对限制的约束条件下建立整数线性规划模型；S23、预先设定网络参数，计算GAP的值，判断GAP值是否合理或者是否达到迭代次数来结束求解，否则继续重新设置参数进行下一次迭代。5.根据权利要求3所述的一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法，其特征在于，所述的GAP是指整数线性规划模型理论解和实际解的差值百分比：其中，bestbound为理论求解的函数值，bestinteger为整数求解的函数值。6.根据权利要求1所述的一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法，其特征在于，所述的步骤S4中的时刻表综合评估包括对时刻表班次之间休息时间的检验、相同路牌工作时间的检验、同一路牌行休比例检验以及班次发车时间间隔检验，计算时刻表的最小配车数，记录操作日志。7.根据权利要求1所述的一种基于公交客流与周转时间的公交可视化排班方法，其特征在于，所述的步骤S4中路牌类评价指标包括行休比例、工作时间和车行日...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈煜，徐晨龙，褚天舒，暨育雄，刘成龙，杜豫川，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：