[发明专利]多模式公共交通区域调度控制方法

说明书

技术领域

本发明属于公共交通控制技术领域，特别是涉及一种多模式多线路组合的公共交通区 域调度控制方法。

背景技术

公共交通调度控制是公共交通运输组织的最核心内容，通过合理的运力、人力安排来 满足乘客出行需求，同时实现资源优化配置。调度控制工作包括三方面的内容：行车时刻 表，车辆调度方案，驾驶员调度方案。好的行车时刻表不仅要满足客流需求，还要尽可能 减少投入，车辆调度方案是以最少的车辆完成行车时刻表的任务要求，驾驶员调度方案是 以最少的驾驶员完成车辆调度方案的任务要求。

目前，公共交通调度控制方法基本都是在单条线路的条件下进行的，对于单条线路的 调度控制方法研究已日趋成熟。与此同时，基于多条线路的调度控制方法已取得一些进展： 以不同线路车辆同时到达相交车站的相遇次数最多为目标，或者以不同线路车辆到达相交 车站的时间差总和最小为目标，分别提出了基于多条线路协调发车的行车时刻表制定方法； 为了提高资源配置效率，以“逐条配班，优化成网”的思路，提出将车辆面向多条线路统一 配置，车辆调度方案统一制定的，针对车辆调度方案的公共交通区域调度控制方法。然而， 现有技术方法存在以下不足：未能在调度控制工作三方面中同时实现基于多条线路的区域 调度控制工作，还停留在某一方面或者某两方面当中开展研究；未能制定出全面提高调度 效率的调度控制方案；未能将多种模式的公共交通纳入统一的模型方法中进行处理，由于 乘客出行需要把多种交通模式即多种交通方式联系起来才能实现以最小出行成本来完成出 行的目的，如仅仅从单一模式出发，无法减少为乘客出行提供最便利和最低成本的服务， 同时也无法挖掘多模式之间的运力、人力共享带来的效益。

与现有调度控制方法相比，通过对多种模式、多条线路双重组合进行综合分析而建立 的公共交通区域调度控制模型方法更具有科学合理性。本发明给出了基于多模式多线路双 重组合的公共交通区域调度控制方法，考虑了多种交通模式特性的差异，对调度控制方案 已知的模式与调度控制方案待定的模式进行分层和有机组合，实现了乘客出行成本和企业 经营成本的有效综合，对运营环境和交通工具相似的交通模式实行运力和人力的统一配置， 资源有效共享，实现了区域调度控制的量度化、全面化与综合化，为综合公共交通网络运 营优化技术研究提供坚实支持。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种多模式公共交通区域调度控 制方法，实现乘客出行成本最小化，以及企业成本在资源有效共享情况下的最小化。本发 明通过以下技术方案实现：

一种多模式公共交通区域调度控制方法，包括如下步骤：

(1)公共交通调度控制的数据采集：获取区域内的公共交通线路、站点及关键换乘站 点的名称及数量；利用GPS车载终端获得车辆发车时间和到达每个车站的时间，计算得到 车辆从始发站到达关键换乘站点的行驶时间；利用IC卡POS机终端，获得每个乘客上车 时间，拟合得到每条线路的乘客到达规律函数和乘客累计到达规律函数；从公共交通运输 企业获取线路在每一个优化周期中的发车次数、最大发车间隔、最小发车间隔及线路之间 的乘客换乘率；获取每个车场的最大停车数，车场之间的最小空驶时间，各线路要求的车 辆类型，驾驶员工作时间限制；利用通信线路将采集数据传输到公共交通调度控制系统并 存入数据库中；

(2)多模式公共交通的分层与组合：多模式公共交通是指多种公共交通方式，包括航 空、铁路、长途汽车运输、市内常规公交和地铁；将多模式公共交通分为两层，第一层是 调度控制方案待定的公共交通模式，第二层是调度控制方案当作已知量的公共交通模式， 第二层公共交通模式的已知调度控制方案是第一层公共交通模式的调度控制方案的输入 量，所述调度控制方案均包括三部分，即行车时刻表、车辆调度方案及驾驶员调度方案， 即公共交通车辆的发车时间、车辆指派结果及驾驶员指派结果；

(3)公共交通调度控制系统利用步骤(1)采集的数据，根据行车时刻表模型及粒子 群算法求解得到公共交通行车时刻表；

(4)公共交通调度控制系统以公共交通行车时刻表为任务要求，即行车时刻表为本步 骤的输入量，根据车辆调度模型及蚁群算法求解得到公共交通车辆调度方案；

(5)公共交通调度控制系统以公共交通车辆调度方案为任务要求，即车辆调度方案为 本步骤的输入量，根据驾驶员调度模型及蚁群算法求解得到公共交通驾驶员调度方案；