【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及公交车调度，尤其涉及一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法。
技术介绍
1、需求响应公交是一种新型的基于网络运营的公交运营模式，以乘客需求为导向，为乘客提供量身定制的出行服务，可从家门直接通向目的地，满足乘客“门到门”的出行需求，允许结合乘客的预约需求，改变车辆运行的路线、停靠的站点，更具灵活性。但需求响应公交对定线公交的客流造成了冲击，与定线公交形成竞争关系，浪费了公共资源，考虑门到门出行需求和固定站点需求的多模式出行场景能够有效地解决二者的竞争关系，实现对现有资源的高效利用。
2、模块化公交车由若干可拼接或解体的模块化车辆组成，可通过模块化车厢的拼接或解体实现公交车队容量的变化，通过灵活调整车厢数量和拼接、解体的位置，适应不同的线路编排。同时，乘客可以在模块化公交车的不同模块间移动，在乘客移动完毕后，每一节模块车通过与原来的公交车分离，行驶至不同的方向，即可完成乘客线路的换乘，打破以往乘客换乘不便的困境。
3、但是，现有技术中，考虑门到门出行需求和定线公交出行需求的模块化公交车调度设计方法中存在以下不足：
4、1、现有的模块化公交车系统多针对单模式的出行场景，如仅服务定线公交，或仅服务门到门出行的乘客，除发车成本低，车容量灵活外，并未体现模块化公交车相较于普通车辆的优势，如拼接灵活，换乘便捷等；
5、2、现有的考虑多模式出行场景的模块化公交车，较少的针对门到门出行乘客分布在定线公交基线两端的网络研究，对于乘客体验仍存在一些不足之处。
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1、本专利技术提供一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，以克服上述技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，包括以下步骤：
4、s1：获取乘客需求信息，以建立以运营商成本和乘客出行总成本之和最小化为目标的总目标函数；其中的乘客包括门到门出行乘客和乘坐定线公交乘客；所述乘客需求信息包括乘客的起点位置、乘客的终点位置、乘客期望出行时间；
5、s2：根据所述乘客需求信息和总目标函数，基于模块化公交车的约束条件，获取模块化公交车的初始路径；所述模块化公交车的初始路径包括定线公交线路区间和两个非定线公交线路区间；所述定线公交线路区间在两个所述非定线公交线路区间之间；
6、s3：基于定线公交线路的固定站点的顺序，基于站点修复方法，对所述模块化公交车的初始路径中的定线公交线路区间的站点进行修复；以获取修复后的模块化公交车的初始路径；
7、s4：当所述修复后的模块化公交车的初始路径满足行车约束条件时，基于乘客出行约束条件获取模块化公交车的行驶路径；
8、s5：根据所述模块化公交车的行驶路径和总目标函数，基于自适应大邻域搜索算法，获取新的车辆行驶路径，并基于模拟退火算法，获取最优车辆行驶路径，同时根据乘客期望出行时间获取基于最优车辆行驶路径的时刻表，完成对基于多模式出行场景的公交车的调度。
9、进一步的，所述s2中，所述模块化公交车的约束条件如下：
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26、式中，uib是与行车节点i相关的子路径消除约束中的辅助变量，ujb是与行车节点j相关的子路径消除约束中的辅助变量；n是子路径消除约束中的系数；l′为包含场站在内的所有站点集合；表示模块化公交在行车节点j的到达时间，表示模块化公交在行车节点i的离开时间，tij表示模块化公交从行车节点i到行车节点j的行驶时间，d表示模块化公交的驻站时间；式中，v表示车辆容量；为表示乘客p是否在站点j从车辆b换乘至车辆b′的变量；m表示一个无限大的数；表示乘客p是否乘坐模块化公交车b′，从行车节点i到行车节点j的变量；dp表示乘客出行终点；表示乘客p是否乘坐模块化公交车b；表示模块化公交在行车节点i的到达时间。
27、进一步的，所述s1中的总目标函数建立如下：
28、
29、其中，j为总目标函数值，c1为模块化公交单位运营时间成本，c2为乘客的单位在途时间成本，c3为模块化公交固定使用成本，c4为乘客的单位等待时间成本；tij为行车节点i和行车节点j之间的行驶时间；为表示模块化公交车b是否经从行车节点i到行车节点j的变量；为表示乘客p是否乘坐模块化公交车b，从行车节点i到行车节点j的变量；为表示乘客p是否在行车节点i登车的变量；为乘客p在行车节点i的离开时间；为乘客p在行车节点i的期望离开时间；b表示模块化公交车的编号，b为模块化公交车辆集合；l为不含场站在内的所有站点集合；p为乘客集合；p为乘客的编号；表示模块化公交车b是否经从虚拟场站到行车节点j的变量；i，j均表示不含场站在内的所有站点集合中的行车节点的索引号。
30、进一步的，所述s3中，所述站点修复方法为：
31、获取模块化公交车的初始路径中的定线公交线路区间的公交站点的序号；
32、若模块化公交车的初始路径中的定线公交线路区间中存在两个公交站点的序号不连续，
33、则将不连续的两个公交站点序号之间，插入两个不连续的公交站点序号之间的公交站点的序号，使得模块化公交车的初始路径中的定线公交线路区间中的公交站点的序号连续，获取修复后的模块化公交车的初始路径中的定线公交线路区间，以获取修复后的模块化公交车的初始路径；
34、若模块化公交车的初始路径中的定线公交线路区间中的公交站点的序号连续，则无需对模块化公交车的初始路径进行修复，所述模块化公交车的初始路径即为修复后的模块化公交车的初始路径。
35、进一步的，所述s4中，所述行车约束条件为：
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42、式中，f表示固定站点集合，fti表示定线公交在行车节点i的离开时间，fai表示定线公交在站点i的到达时间；faj表示定线公交在行车节点j的到达时间。
43、进一步的，所述s4中，所述乘客出行约束条件如下：
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46、式中，op表示乘客起点的集合，dp表示乘客终点的集合；
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52、式中，表示乘客p到达站点i的时间，表示乘客p离开站点i的时间；
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59、有益效果：
6本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，其特征在于，所述S2中，所述模块化公交车的约束条件如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，其特征在于，所述S1中的总目标函数建立如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，其特征在于，所述S3中，所述站点修复方法为：
5.根据权利要求1所述的一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，其特征在于，所述S4中，所述行车约束条件为：
6.根据权利要求1所述的一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，其特征在于，所述S4中，所述乘客出行约束条件如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，其特征在于，所述s2中，所述模块化公交车的约束条件如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于多模式出行场景的模块化公交车调度方法，其特征在于，所述s1中的总目标函数建立如下：
4.根据权...
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