【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及城市交通，特别涉及一种定制公交线路优化方法。
技术介绍
1、随着城市化进程的加快，人们出行频率增加，城市交通拥堵问题日益加剧。为了缓解交通拥堵，优先发展公共交通已成为社会共识。随着社会经济发展和人民生活水平提高，人们对公共交通的舒适性、出行时间可靠性等方面也提出了更高的要求。按固定线路和站点运行的传统常规公交已无法满足人们多样化的出行需求，加之站点设计、线路规划、配车数量不合理等问题，进而导致传统的常规公交吸引力下降。定制公交是在一定区域范围内，根据乘客出行需求和交通状况等条件进行线路规划，并提供高效、便捷、舒适的出行服务的公共交通服务模式。相较于传统的常规公交，定制公交可以根据乘客的出行需求设定运行线路，为乘客提供服务。定制公交因能满足乘客个性化出行，受到越来越多出行者的青睐。现今，政府部门虽加大了对定制公交的支持力度，鼓励企业开展定制公交服务，但现有定制公交运营模式通常采用企业包车、点对点的运营模式，有些预约乘客数量未达到要求导致定制公交无法开行从而失去了客流，这些局限性阻碍了定制公交的推广和发展。有效开展定制公交运营，吸引更多的出行者选择定制公交出行，需要综合考虑定制公交运营商运营成本、乘客需求等因素，对定制公交线路进行不断的合理规划、调整和优化，以提高定制公交运营效率和乘客服务水平。
2、因此，如何提供一种能够满足乘客出行需求的定制公交线路优化方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述研究现状和存在的问题，提供了
2、本专利技术提供的一种定制公交线路优化方法，包括如下步骤：
3、s1：获取乘客的出行起讫点，基于已知所述出行起讫点，利用k-mean聚类算法计算站点布局；
4、s2：以运营成本和乘客出行成本最小化为目标函数构建定制公交线路优化模型；
5、s3：基于蚁群算法对所述定制公交线路优化模型进行求解：计算站点间距离，获得目标函数值；定义车辆为蚂蚁，根据禁忌表规则和蚁群算法路径概率对车辆停靠的下一个站点进行寻优；其中，禁忌表规则包括：判断当前站点是否满足最大载客容量限制，若是则将当前站点加入禁忌表，不为车辆停靠分配当前站点；
6、s4：在车辆的寻优路径内进行2-opt优化，若禁忌表满进入s5，否则返回s3；
7、s5：获得全部车辆当前迭代的寻优路径后，进行全局信息素更新；
8、s6：当满足寻优迭代结束要求时，输出全部车辆的寻优路径。
9、优选的，所述s1包括：
10、s11：采集乘客的出行起讫点，结合地图获得乘客出行起讫点坐标；
11、s12：所述出行起讫点坐标分布选取k个初始中心点；
12、s13：根据所述出行起讫点坐标与k个初始中心点之间欧式距离的大小，将所述出行起讫点坐标分配到k个中心点类别中；
13、s14：对于每个类别中的所述出行起讫点坐标，在第二次迭代时将类别内全部所述出行起讫点坐标的平均值作为更新中心点；
14、s15：根据s14获得的更新中心点，重复s12-s13，直到更新中心点不再更改或达到最大迭代系数时停止运行，获得全部更新中心点，作为公交站点；
15、s16：根据所述每个类别中的出行起讫点坐标与公交站点坐标，利用欧氏距离得出站点服务的最大距离，确定站点服务范围。
16、优选的，所述s2包括：所述定制公交线路优化模型的目标函数为：
17、minz＝z1+z2
18、
19、
20、约束条件为：
21、
22、
23、
24、αmin≤αk≤1
25、0≤nk≤n
26、
27、
28、
29、其中，p为乘客数，n为站点数，k为定制公交车辆数，为车辆k经过路径ij行驶的距离，为乘客p经过路径ij的出行时间，ck为车辆k的单位距离运输成本，cp为乘客p的出行成本，nk为第k辆车所服务的站点数，为第k辆车服务站点中站点i的上车乘客数，为车辆k的座位数，αk为车辆k的上座率，αmin为车辆最低上座率，μ为每条线路上乘客的行驶里程不超过直达行驶里程的倍数，为车辆路径决策变量。
30、优选的，所述s3中的禁忌表规则包括：
31、对于乘客出行需求未满足的站点集合r中的站点j，如果dij+djd＞μdid或则该站点无法满足约束条件，将站点j加入当前禁忌表；否则车辆k能服务站点j的乘客数量为：
32、
33、其中，pk为车辆k已服务的乘客数，pj为站点j未被服务的乘客数；
34、若车辆k在下一个站点d停靠，则站点d的剩余乘客数量为：
35、
36、当pj为0时，将站点j从未满足需求的站点集合r中删除，当车辆所服务的乘客数量为：
37、
38、相较现有技术具有以下有益效果：
39、本专利技术通过构建定制公交线路优化模型，在定制公交的运营成本、服务品质以及社会效益之间取得平衡，以使更多市民青睐并转向定制公交，从而缓解城市道路交通拥挤。结合乘客需求情况，运用k-mean聚类算法对定制公交的合乘站点进行了规划确定了具体站点位置，并综合考虑上座率、车辆载客容量等因素，建立以最小化乘客出行成本和运营成本为目标的定制公交线路优化模型，采用改进后的蚁群算法对模型进行寻优求解使得每条定制公交线路的上座率在80％-90％之间，既达到了上座率要求，又能够保证乘客出行需求，保障了定制公交运营公司的收益，最终实现线路的合理规划，很好的均衡了定制公交运营公司利益与服务水平之间的关系，对定制公交的发展具有一定的意义。
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1.一种定制公交线路优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种定制公交线路优化方法，其特征在于，所述S1包括：
3.根据权利要求1所述的一种定制公交线路优化方法，其特征在于，所述S2包括：所述定制公交线路优化模型的目标函数为：
4.根据权利要求3所述的一种定制公交线路优化方法，其特征在于，所述S3中的禁忌表规则包括：
【技术特征摘要】
1.一种定制公交线路优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种定制公交线路优化方法，其特征在于，所述s1包括：
3.根据权利要求1所述的一种定...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍雄斌，
申请(专利权)人：福建船政交通职业学院，
类型：发明
国别省市：
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