【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆调度，尤其是指一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法。
技术介绍
1、随着航空交通运输的不断发展，机场的航班数量和频率不断增加，在有限时间内实现科学、高效的机场保障车辆调度成为亟需解决的重大现实问题。传统的地勤服务车辆调度技术主要依赖于人工调度和静态规划方法，但是人工调度一般是由调度员根据运输需求和车辆状态进行经验判断，会产生信息获取不完整、效率低、成本高的缺陷；静态规划通常采用规则和启发式算法进行路径规划，存在无法适应实时变化的交通和车辆状态的问题。
2、近年来，人工智能和自动化技术的加速发展使得基于规则和基于优化智能调度的方法逐步应用于机场车辆调度；当前，智慧机场的建设纳入了较多先进的技术，如无人驾驶技术和实时协同调度技术。机场飞行区域作为一个相对封闭的区域，空间构成确定、机场到面平坦、车辆速度不快，在此场景下对无人驾驶技术的落实具有一定的优势。结合实时协同调度技术，能够实现更高级别的自动化调度和协作，大大优化车辆调度、减小航班延误，提高民航服务质量以及经济效益。
3、目前，关于机场摆渡车调度的研究主要集中于各种运筹学方法，以期得到优化的摆渡车辆分配和调度方案，最大化其利用率。刘祎在2020年基于摆渡车服务流程、机场资源配置以及相关地面服务约束，以摆渡车转移距离最小、任务量均衡最佳和航班延误时间最小为目标建立多目标调度模型，并提出nsga-ⅱ与参数自适应策略和局部搜索策略相结合的预分配调度算法进行求解。吕宁在2022年研究机场摆渡车调度问题时将时间窗和多行程纳入考虑，建立混合整数
4、以上现有机场摆渡车的调度技术均是仅考虑了纯有人驾驶或者纯无人驾驶的情况，但随着无人驾驶摆渡车的出现，在未来很长一段时间内势必是有人驾驶车辆和无人驾驶车辆共存的新场景，在这种新场景下如何高效调度有人驾驶和无人驾驶摆渡车成为急需解决的现实需求。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中未考虑有人驾驶摆渡车和无人驾驶摆渡车同时存在时的调度情况问题；未考虑只使用有人驾驶摆渡车和只使用无人驾驶摆渡车的情况；未考虑有人驾驶摆渡车和无人驾驶摆渡车之间的具体安全间距问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，包括：
3、获取机场摆渡车信息、航班信息、环境信息，实时更新待服务航班集合；
4、根据环境信息，进行用车情景感知，确认实现摆渡服务的车辆驾驶模式，即有人驾驶、无人驾驶、有人驾驶和无人驾驶均可；
5、根据摆渡车信息、航班信息，确定决策变量，结合环境信息，构建车辆行驶成本函数；根据航班信息、环境信息，设置惩罚系数，创建时间窗惩罚函数，结合决策变量，构建航班延误成本函数；获取雇佣驾驶员的成本，构建人工驾驶成本函数；根据车辆行驶成本、航班延误成本和人工驾驶成本函数，构建目标函数；
6、根据获取信息，建立约束条件，包括：设置当前服务航班所需要的摆渡服务时间；根据环境信息，获取摆渡车从服务当前航班至服务下一趟航班任务之间的转移距离，结合当前摆渡车行驶速度，计算得出当前摆渡车行驶转移距离所需的行驶时间；同时根据航班信息，获取其中当前摆渡车开始服务当前航班的时间，以及当前摆渡车开始服务下一趟航班的时间，建立通用约束条件；
7、从摆渡车信息中获取有人驾驶摆渡车信息，根据其中有人驾驶摆渡车最大数量，有人驾驶摆渡车行驶速度和其行驶最大速度，以及有人驾驶摆渡车的最大工作时长，同时设置此时摆渡车完整服务当前航班的时长，且确定摆渡车是否首次从停放处驶出，建立有人驾驶摆渡车特定约束条件；
8、从摆渡车信息中获取无人驾驶摆渡车信息，根据其中无人驾驶摆渡车最大数量，无人驾驶摆渡车行驶速度和其行驶最大速度，同时确定摆渡车是否首次从停放车处驶出，建立无人驾驶摆渡车特定约束条件；
9、根据目标函数和约束条件，建立机场有人和无人驾驶摆渡车混合调度模型；根据用车情景感知结果，对模型进行求解，使得所有摆渡任务的调度成本最小，确定目标摆渡车；
10、根据目标摆渡车情况，基于实时通信执行摆渡任务，并反馈任务执行情况；其中，对于任意时间任意两辆摆渡车必须满足：同一时刻，前一辆摆渡车的位置与后一辆摆渡车的位置之差大于等于摆渡车车长和最小安全间距。
11、在本专利技术的一个实施例中，所述机场摆渡车信息、航班信息、环境信息包括：
12、摆渡车信息包括摆渡车编号、摆渡车驾驶模式、有人驾驶摆渡车的最大工作时长、摆渡车行驶速度、摆渡车位置、摆渡车状态；其中，根据摆渡车编号形成对应的摆渡车集合；
13、航班信息包括航班编号、航班服务类型、摆渡车服务开始时间、摆渡车服务结束时间、摆渡车服务开始地点、摆渡车服务结束地点；其中，根据航班编号形成对应的航班集合；
14、环境信息包括机场道路交通状况信息、地面道路状况、基础设施状况、气象状况、其他交通参与者的交通活动情况。
15、在本专利技术的一个实施例中，所述根据环境信息，进行用车情景感知，确认实现摆渡服务的车辆驾驶模式包括：
16、获取天气情报系统中的气象状况信息，包括：雨、风、冰、雪、雾，根据气象状况信息，建立综合安全指标体系，并计算相应的安全风险值，对有人和无人驾驶摆渡车服务保障进行安全评估，当有人驾驶摆渡服务安全风险高于无人驾驶摆渡服务时，则判定当前用车情景为恶劣天气用车情景，设置当前用车情景为情景1；在此情景下，确定只启用无人驾驶摆渡车；
17、获取交通状况信息，包括事故用车、急救用车；根据交通状况信息的突发事件信息，人为对有人和无人驾驶摆渡服务保障进行需求判断，当无人驾驶摆渡车不具备解决能力时，则判定当前用车情景为突发事件用车情景，设置当前用车情景为情景2；在此情景下，确定只启用有人驾驶摆渡车；
18、不存在以上两种情景时，则判定当前用车情景为一般用车情景，设置当前用车情景为情景3；在此情景下，确定启用有人驾驶摆渡车和无人驾驶摆渡车均可。
19、在本专利技术的一个实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，所述机场摆渡车信息、航班信息、环境信息包括：
3.根据权利要求2所述的一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，所述根据环境信息，进行用车情景感知，确认实现摆渡服务的车辆驾驶模式包括：
4.根据权利要求1所述的一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，所述根据摆渡车信息、航班信息，确定决策变量，结合环境信息，构建车辆行驶成本函数；根据航班信息、环境信息，设置惩罚系数，创建时间窗惩罚函数，结合决策变量，构建航班延误成本函数；获取雇佣驾驶员的成本，构建人工驾驶成本函数，包括：
5.根据权利要求1所述的一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，所述构建目标函数包括：
6.根据权利要求4所述的一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，所述根据获取信息，建立约束条件包括：
7.根据权利要求6所述的一种有人和无人驾驶共存
8.根据权利要求1所述的一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，所述根据目标摆渡车情况，基于实时通信执行摆渡任务，并反馈任务执行情况，包括：
9.一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度系统，其特征在于，包括：
10.一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，所述机场摆渡车信息、航班信息、环境信息包括：
3.根据权利要求2所述的一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，所述根据环境信息，进行用车情景感知，确认实现摆渡服务的车辆驾驶模式包括：
4.根据权利要求1所述的一种有人和无人驾驶共存的机场摆渡车调度方法，其特征在于，所述根据摆渡车信息、航班信息，确定决策变量，结合环境信息，构建车辆行驶成本函数；根据航班信息、环境信息，设置惩罚系数，创建时间窗惩罚函数，结合决策变量，构建航班延误成本函数；获取雇佣驾驶员的成本，构建人工驾驶成本函数，包括：
5.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：俄文娟，孔晓丽，李瑶，王翔，成明，马冬，陶砚蕴，郑建颖，卢维科，沈长青，江星星，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：
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