【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及共享交通工具调度，特别涉及基于共享出行的代步工具拼车调度方法。
技术介绍
1、目前，在城市生活圈的慢行系统中，公共交通做不到“门到门”服务，而慢行交通是公共交通系统的末端延续，居民日常和“最后一公里”出行需要通过步行或骑自行车灵活高效的共享代步交通工具将成为人们出行的主流选择。其次，慢行交通设施与公共交通设施“无缝衔接”是社区公共交通系统高效安全运行的基础，避免公共交通与慢行交通之间的冲突和干扰。
2、随着城市共享代步工具市场规模稳步増长，除了传统的自行车以及电动车制造商外，许多互联网科技公司也纷纷推出自己的城市代步工具。综合国内外的发展情况，随着新技术、新材料的发展，未来的城市代步工具也必将朝着更小巧化、更轻量化的方向发展。
3、因此，如何解决居民出行和“最后一公里”问题，在满足代步出行的需求基础上，可与整体街道风貌、自然人文条件相结合，作为绿色、环保、美观的街道设施成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供基于共享出行的代步工具拼车调度方法，实现的目的是可以缓解现有代步工具单一、居民日常出行和“最后一公里”问题，还能充分利用代步工具的载客量，能够进一步降低出行费用，减轻相关的交通污染和能源消耗等问题。
2、为实现上述目的，本专利技术公开了基于共享出行的代步工具拼车调度方法，包括如下步骤：
3、步骤1、获取需要提供服务的所有乘客的出行信息集合与所有代步工具状态信息
4、其中，每一所述乘客的所述出行信息集合均包括需求出行时间、需求出发地、需求目的地，以及乘客人数；
5、每一所述代步工具的状态信息集合均包括id编号、可乘坐乘客数，以及所在位置；
6、步骤2、根据所述乘客提交的所述需求出发地，以及所有所述代步工具的所述所在位置，使用dbscan聚类算法，将第u个区域范围内的所有所述代步工具和所述乘客的所述需求出发地进行聚类，得到多个基于密度的所述代步工具和所述乘客之间的族群簇类，形成第u个所述区域范围的人车匹配候选集；
7、步骤3、在每一所述人车匹配候选集基础上，建立拼车出行匹配模型，采用对人车匹配和路径优化建立的整数规划模型进行优化，找出运营接驳成本最低和乘客出行成本最低的所述代步工具最优拼车方案；所述整数规划模型具体如下：
8、
9、其中，m为第u个所述区域范围内的所有所述乘客的总数量；
10、m为大于等于1的自然数，表示第m位所述乘客；
11、n为第u个所述区域范围内所有所述乘客需要上下车的需求点的总数量，n≤2m；
12、i为大于等于1的自然数，表示任一所述需求出发地的编号；
13、j为大于等于1的自然数，表示任一所述需求目的地的编号，且j≤n-1；
14、k为所述代步工具的总数量；
15、k为大于等于1的自然数，表示任一所述代步工具的编号；
16、为决策变量，若第k量所述代步工具从第i个所述需求出发地点行驶至第j个所述需求目的地，则否则为0；
17、ct为所述代步工具单位距离的行驶费用；
18、dij为第i个所述需求出发地点至第j个所述需求目的地的距离；
19、cu为第u个所述区域范围内的所述代步工具的固定使用费用；
20、cp为所述乘客单位距离的出行费用；
21、约束条件为：
22、
23、
24、
25、
26、
27、
28、其中，qi为第i个需求出发地的所述乘客数量，q为每一所述代步工具的最大载客量；
29、步骤4、通过遗传算法求解整数规划模型得到最优路径。在路径规划阶段，调用dijkstr算法找到两需求点间的行驶时间最短路径，通过遗传操作求解初始路径规划方案；判断经过所述整数规划模型优化后，所述运营接驳成本最低和所述乘客出行成本最低的人车匹配和路径优化方案是否满足最优方案，若是则将相关数据发出，若否，则继续迭代。
30、优选的，每一所述代步工具的最大载客量q均为3。
31、优选的，每一所述代步工具的工作流程具体如下：
32、步骤a1、所述乘客向控制中心发送所述乘客提交的所述出行信息集合；
33、步骤a2、所述控制中心根据所述乘客提交的所述出行信息集合所生成的出行方案，并反馈给所述乘客；
34、步骤a3、所述代步工具根据所述出行方案前往所述乘客指定的所述需求出发地，并在达到所述需求出发地后将达到信息反馈给所述乘客；
35、步骤a4、所述乘客搭载所述代步工具完成服务；
36、步骤a5、在所述代步工具完成相应的服务后，停放至就近停放点，或者执行新的所述出行方案。
37、更优选的，在步骤a3所述代步工具前往所述乘客指定的所述需求出发地的过程中，若所述乘客取消服务要求，或者在所述代步工具达到所述需求出发地后，等待所述乘客超过预设时间，则所述代步工具停放至就近停放点，或者执行新的所述出行方案。
38、本专利技术的有益效果：
39、本专利技术的应用可以缓解现有代步工具单一、居民日常出行和“最后一公里”问题，还能充分利用代步工具的载客量，能够进一步降低出行费用，减轻相关的交通污染和能源消耗等问题。
40、以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
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1.基于共享出行的代步工具拼车调度方法；其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于共享出行的代步工具拼车调度方法，其特征在于，每一所述代步工具的最大载客量Q均为3。
3.根据权利要求1所述的基于共享出行的代步工具拼车调度方法，其特征在于，每一所述代步工具的工作流程具体如下：
4.根据权利要求3所述的基于共享出行的代步工具拼车调度方法，其特征在于，在步骤A3所述代步工具前往所述乘客指定的所述需求出发地的过程中，若所述乘客取消服务要求，或者在所述代步工具达到所述需求出发地后，等待所述乘客超过预设时间，则所述代步工具停放至就近停放点，或者执行新的所述出行方案。
【技术特征摘要】
1.基于共享出行的代步工具拼车调度方法；其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于共享出行的代步工具拼车调度方法，其特征在于，每一所述代步工具的最大载客量q均为3。
3.根据权利要求1所述的基于共享出行的代步工具拼车调度方法，其特征在于，每一所述代步工具的工作流程具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉，常昊星，张开盛，王宝辉，张涛，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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