【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于定制公交服务，尤其涉及一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着不断增长的交通需求，现有道路基础设施不堪重负，城市正面临前所未有的拥堵挑战。为了最大化利用道路资源，在高峰通勤时段将私家车出行者引导至乘坐公交汽车尤为重要。然而，一方面传统的公共汽车对城乡通勤者来说并不方便，虽然市中心良好的道路网络可以提供高可达性，但郊区公共交通系统并不完善，乘客等待时间过长。另一方面，传统的公共汽车服务不能为长途或跨区域通勤者提供直接交通，他们经常被迫多次换乘，在大城市或大都市地区经历漫长的乘车时间。这与人们期望的及时舒适的乘坐体验形成对比，导致公共交通客运总量减少。因此，寻找新的公共交通方式，提高通勤者的便利性和城市的可持续性已成为研究人员的主要焦点。而定制公交服务作为传统公交的补充，扩大了路线和车站配置的选择，可以很好地满足通勤需求。
3、定制公交服务是一种通过整合出行起讫点、时间等相近的出行需求，向乘客提供预订线路或车次的差异化、集约化、高品质的城市公共交通服务模式。具体特性仍为“公交”性，采用固定站点、完全不固定线路，为片区内出行者提供预约服务、系统聚合匹配、生成规划线路的新型公共出行服务。其介于私家车和传统公交之间的新型服务特性，能够满足乘客多样化的出行要求，尤其是高品质出行要求，可以将部分私家车出行转变为公交出行。
4、但是，现有的定制公交出行服务系统(customized
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法及系统，基于历史通勤需求的空间分布特征，采用聚类算法确定公交站点的位置，并引入乘客候车时间来衡量公交晚于乘客期望接送时间的晚到处罚，且规定车辆必须在每个乘客的接送站点时间窗内到达，在提高了乘客满意度的同时，增加了公交客流量，降低了运营成本。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面提供一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其包括：
4、获取每个乘客的出发地、目的地、出发时间和到达时间；
5、基于所有乘客的出发地和目的地，通过聚类得到理论站点，并将理论站点转换到距离最近的公交站点，得到定制公交站点；
6、基于所述定制公交站点、出发时间和到达时间，以最小化运营成本和乘客候车时间为目标，并加入时间约束，求解每个公交车途径的定制公交站点以及服务开始时间；所述时间约束包括：每个乘客搭乘公交车的时间为以出发时间为中心的时间窗。
7、进一步地，所述求解过程中加入车辆分配约束；
8、所述车辆分配约束包括：每个需求仅由一辆公交车服务，且乘客不能换乘其他公交车。
9、进一步地，所述时间约束还包括：公交车在起始站的服务开始时间、公交车在起始站的服务时间和公交车在起始站和终点站间的行驶时间的和，小于等于公交车在终点站的服务开始时间。
10、进一步地，所述时间约束还包括：假设公交车相继服务第一定制公交站点和第二定制公交站点，公交车在第一定制公交站点的服务开始时间、公交车在第一定制公交站点的服务时间和公交车在第一定制公交站点和第二定制公交站点间的行驶时间的和，小于等于公交车在第二定制公交站点的服务开始时间。
11、进一步地，所述求解过程采用自适应大规模邻域搜索算法，且初始解采用插入法得到。
12、进一步地，所述自适应大规模邻域搜索算法在破坏阶段采用随机剔除、最坏剔除和相关剔除三种破坏策略。
13、进一步地，所述自适应大规模邻域搜索算法在修复阶段采用随机插入、贪婪插入和遗憾插入三种插入算子。
14、本专利技术的第二个方面提供一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的系统，其包括：
15、数据获取模块，其被配置为：获取每个乘客的出发地、目的地、出发时间和到达时间；
16、公交站点定制模块，其被配置为：基于所有乘客的出发地和目的地，通过聚类得到理论站点，并将理论站点转换到距离最近的公交站点，得到定制公交站点；
17、公交服务定制模块，其被配置为：基于所述定制公交站点、出发时间和到达时间，以最小化运营成本和乘客候车时间为目标，并加入时间约束，求解每个公交车途径的定制公交站点以及服务开始时间；所述时间约束包括：每个乘客搭乘公交车的时间为以出发时间为中心的时间窗。
18、本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法中的步骤。
19、本专利技术的第四个方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法中的步骤。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、本专利技术从站点、乘客和运营商的角度优化cbts系统；站点方面，研究高峰期乘客通勤需求分布特点，考虑系统建设初期乘客接受度问题，在现有常规公交站点的基础上优化定制公交站点；对于乘客，引入乘客候车时间来衡量公交晚于乘客期望接送时间的晚到处罚，服务时间需满足每位乘客的接送时间窗，在提高了乘客满意度的同时，增加了公交客流量，降低了运营成本；公交运营商方面，在车辆容量、车速等约束下，考虑车辆固定运营成本和燃油消耗，使运营成本最小化。
22、本专利技术采用改进的大规模邻域搜索算法，求解定制公交路径优化模型，提高模型求解效率；同时采用多种算子和策略来改进候选路径集合，得到了更好的解。
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1.一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，所述求解过程中加入车辆分配约束；
3.如权利要求1所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，所述时间约束还包括：公交车在起始站的服务开始时间、公交车在起始站的服务时间和公交车在起始站和终点站间的行驶时间的和，小于等于公交车在终点站的服务开始时间。
4.如权利要求1所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，所述时间约束还包括：假设公交车相继服务第一定制公交站点和第二定制公交站点，公交车在第一定制公交站点的服务开始时间、公交车在第一定制公交站点的服务时间和公交车在第一定制公交站点和第二定制公交站点间的行驶时间的和，小于等于公交车在第二定制公交站点的服务开始时间。
5.如权利要求1所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，所述求解过程采用自适应大规模邻域搜索算法，且初始解采用插入法得到。
6.如权利要求5所述的一种
7.如权利要求5所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，所述自适应大规模邻域搜索算法在修复阶段采用随机插入、贪婪插入和遗憾插入三种插入算子。
8.一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法中的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，所述求解过程中加入车辆分配约束；
3.如权利要求1所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，所述时间约束还包括：公交车在起始站的服务开始时间、公交车在起始站的服务时间和公交车在起始站和终点站间的行驶时间的和，小于等于公交车在终点站的服务开始时间。
4.如权利要求1所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，所述时间约束还包括：假设公交车相继服务第一定制公交站点和第二定制公交站点，公交车在第一定制公交站点的服务开始时间、公交车在第一定制公交站点的服务时间和公交车在第一定制公交站点和第二定制公交站点间的行驶时间的和，小于等于公交车在第二定制公交站点的服务开始时间。
5.如权利要求1所述的一种适用于大规模城市路网的定制公交服务的方法，其特征在于，所述求解过程采...
【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，周童，戴荣健，孙浩文，杨维浩，李彦震，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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