【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳排放，具体为一种适用于共享出行的碳减排量计算方法。
技术介绍
1、随着我国国民经济和城市交通的快速发展，全国机动车保有量持续增长，并同时引发了交通拥堵和交通尾气排放等“城市病”。当前，促进消费和减少城市交通碳排放均成为亟待解决的问题，因此，如何在保障社会经济发展和城市交通高质量发展的前提下减少城市交通碳排放成为一项值得研究的课题。私人小汽车占用了大量城市交通资源，同时属于高耗能、高碳排放的交通出行方式。近年来，共享出行的发展可有效减少私人小汽车的使用，但共享出行的集约度高低对共享出行的碳排放强度影响较大，因此，推广共享出行可以在不限制小汽车发展的前提下提高出行集约度，通过将相近的出行需求整合到同一辆车中，能有效减少能耗与碳排放。
2、目前，市民出行存在一定的不同出行方式间换乘需求，例如乘坐出租车到某一地铁站点换乘地铁，或者乘坐公共汽车到站后骑单车前往目的地。在不涉及共享出行的情况下这一过程较易实现，即为单独的用户起讫点设计出行方式、选取车辆并计算换乘点，也就是“多对一匹配”。而涉及共享出行的场景就更加复杂：乘客的行程可以被多辆车接力完成，且车辆在同一时间内可以搭载多个不同起讫点的乘客，即“多对多匹配”，也就是本研究提到的“可换乘式共享出行”匹配。其他出行匹配模式均可视为“可换乘式共享出行”的简化版本，因此针对“可换乘式共享出行”设计的碳减排量计算方法有着较高的普适性、通用性，可通过简易的调整快速适配其他出行场景。
3、为了进一步提升模型的实用性，将模型的应用场景设定为网约车运营，即考虑不同
4、针对上述问题，所以需要一种适用于共享出行的碳减排量计算方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于共享出行的碳减排量计算方法。本专利技术有效的统计出行系统中所有车辆的碳减排量，同时可以使用碳减排作为优化目标之一调整模型，进而控制碳减排量的浮动。
2、本专利技术是这样实现的，本专利技术提供一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，
3、具体按以下步骤执行：
4、s1:首先定义一有向时间扩展网络，如式(1)-式(2)；
5、g＝(n,e,t) 式(1)
6、其中n表示节点，在路网中表示交叉口；e表示连接节点的边，在路网中表示路段；t表示与系统仿真时间步长同步的时间戳：
7、
8、其中，集合n和e，其元素分别为ni∈n和eij∈e，其中eij为连接节点ni和nj的边，同时，定义为边eij的费用t，即路段的旅行时间，定义为时间扩展网络g的邻接矩阵中的元素，即代表从节点ni到节点nj的连通性；
9、s2：定义此系统中乘客及其出行需求，如式(3)；
10、pi＝(i，olng，olat，dlng，dlat，tbook，treserve，tlarrive，ats，asr) 式(3)
11、其中，pi为记录出行单号的变量，对应的i是乘客在系统中的id，olng，olat，dlng，dlat分别为乘客出发点(0点)的经纬度和目的点(d点)的经纬度；在实际应用过程中，可以转换为(e，p)这一形式，即1)点所在边e和2)点与e起始节点的距离。tbook，treserve，tlarrive分别为发出要约(预约下单)时间、计划出发时间、计划最晚到达时间，均为系统时间步长的整数倍；ats，asr分别为乘客是否接受换乘与是否接受共享出行的选项，这两项属于乘客偏好变量；
12、s3：定义此系统中车辆信息，如式(4)；
13、vj，t＝(j，c，l，r，s，p，tabt) 式(4)
14、其中，j为车辆的id；c为车辆的座位数，系统可以接纳不同容量类型的车辆；l为车辆在t时刻的位置；r为车辆在t时刻的路径安排，是边e与其触发时间tact的集合，记为(e，tact)；s为车辆在t时刻的停车计划安排，是点(e，p，tuntil)的集合；这里的tuntil是停车计划的触发时间，若当前车辆处于停车状态(无载客任务)，计划内则不包含当前停车点。需要区分的是，路径安排的触发时间tact通常代表了车辆到达对应边e的时间；若e同样也在停车计划中，则路径计划触发时间与停车计划触发时间的定义相同，即乘客在边e上的计划出发时间treserve或最早到达时间tearrive；最早到达时间tearrive受制于乘客所在车辆的路径，每次路径变更后需重新计算。p为车辆在t时刻搭载乘客的名单，是乘客id即i的集合，tabt为车辆的富余时间，取值为当前车内乘客的最小富余时间；
15、在对应的乘客行为出发之前这四个变量都使用预测值，tabt是乘客在t时刻的富余时间，每一次绕行都会使富余时间缩小，即有
16、定义基于车型的碳排放因子：单位是g/m，使用基于车型的固定值碳排放因子，即在假设车辆匀速行驶情况下得出的车辆行驶每公里排放的二氧化碳量，则碳排放量的计算方法是将碳排放因子作为系数与对应车辆行驶距离相乘。由于模型支持不同车型同时参与计算，因此也支持不同碳排放因子参与同一行程的碳排放量核算。
17、s4：设计在可换乘共享出行模式下的司乘匹配逻辑，具体按以下步骤执行：
18、s4.1:发起出行请求，根据od计算最短路径，构建最大可绕行区域；构造最大可绕行区域具体通过在时间扩展网络g中构造一以乘客od为焦点、当前行程完成时限tlimit为双短轴长度的椭球ο作为司乘匹配算法的可行域，使减少求解时间同时保证结果质量；具体在时间扩展网络g中，对在任一h时刻，可执行新运送任务的车辆，其距潜在匹配乘客od连线中点(也就是椭球ο的重心)的欧式距离小于等于dc为t＝h平面在时间扩展网络g中与椭球ο相交形成的椭圆o的重心相对椭球ο的重心在t＝h平面投影的距离；dc的表达式如式(8)；
19、
20、其中，c椭球ο的焦距长度，即且即当前行程的完成时限与初始行程最短路径旅行时长的比值。
21、s4.2:寻找车辆，保证其最大可绕行范围与乘客最大可绕行范围有相交的区域；
22、s4.3:判断是否存在相交的区域，存在则判断车辆最大可绕行的范围是包含乘客od、仅包含0d、仅包含o或者d；或者不存在，没有任何车辆的最大可绕行范围包含o或d；
23、s4.4:当车辆最大可绕行的范围是包含乘客od时，则表示此次出行可被这一辆车完成，则跳转到步骤s4.10；
24、s4.5:当车辆最大可绕行的范围仅包含乘客od时，则进行判断这些车辆的最大可绕行范围是否相交于乘客的最大可绕行范围内部，是则跳转到步骤s4.10，否则执行步骤s4.7；
25、s4.6:仅包含o或者d位于候选车辆最大可绕行范围内时，执行步骤s4.7；
26、s4.7:判断此次出行可通过候选车辆+一辆有空位的最近处车辆完成，并寻找最近处有空位的车辆；
27、s4.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，具体按以下步骤执行：
2.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，在步骤S1中：交通网络中一条出行轨迹的旅行时间如式(5)
3.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，在步骤S2中，针对时间的定义方式会演变出一个重要的控制变量：富余时间其定义方式如式(6)；
4.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，在步骤S4.1中：
5.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于；在步骤S5中，具体按以下步骤执行：
6.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，在步骤S3中，在对应的乘客行为出发之前这四个变量都使用预测值，tabt是乘客在t时刻的富余时间，每一次绕行都会使富余时间缩小，即有
7.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，在这步骤S3中，定义基于车型的碳排放因子：单位是g/m，使用基于
8.一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被主控制器执行时实现如上述权利要求1-7中的任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，具体按以下步骤执行：
2.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，在步骤s1中：交通网络中一条出行轨迹的旅行时间如式(5)
3.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，在步骤s2中，针对时间的定义方式会演变出一个重要的控制变量：富余时间其定义方式如式(6)；
4.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于，在步骤s4.1中：
5.根据权利要求1所述的一种适用于共享出行的碳减排量计算方法，其特征在于；在步骤s5中，具体按以下步骤执行：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王林阳，李振宇，宋伟男，杜云柯，赵屾，刘晓菲，刘洋，陈徐梅，路熙，高畅，于洋，安晶，崔占伟，
申请(专利权)人：交通运输部科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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