[发明专利]一种电动公交车辆调度方法

说明书

本发明公开一种电动公交车辆调度方法，所述方法包括：首先给定单程任务集合，车场、充电桩与站点之间的空驶时间矩阵，电动公交车的电池容量与充电所需时间；将单程按照出发时间由早到晚进行排序；通过单程间的时间兼容性和电量兼容性依次将单程分配到车次链中形成初始解；通过解的破坏算法摘出部分单程；然后通过修复算法重构调度方案；不断重复直到满足终止条件。本发明所述方法能够生成电动公交的车辆调度方案；考虑单程时间的随机性，本发明提出了电量兼容性的计算方法，与时间兼容性一起通过概率来描述单程间的可连接性；通过设置兼容概率下限提高方案的鲁棒性，进而提高公交的服务质量。

技术领域

本发明涉及公共交通车辆调度研究技术领域，具体涉及一种电动公交车辆调度方法。

背景技术

近些年随着城市现代化水平的不断提升，电动汽车尤其是电动公交车的占有率也逐渐提高。同时电动公交能够一定程度上缓解能源紧缺与环境污染问题，因此各国政府都在大力推动电动汽车的发展以促进城市节能减排。但是由于电动公交车的续航里程短，充电时间长，因此为公交企业的车辆调度带来了新的挑战。在电动公交车调度的过程中，不仅要考虑时刻表的约束，还要考虑公交的电量约束和充电策略,使得电动公交的车辆调度问题的求解变得异常困难。

因此如何在满足时刻表和电量约束的前提条件下制定出成本较少的车辆调度方案至关重要。基于此本发明提出了一种电动公交车辆调度方法，采用电量兼容性和时间兼容性来描述两个单程间链接弧的可行性，提高了调度方案的鲁棒性，同时采用了自适应大规模邻域搜索算法求解车辆调度方案，能够给出有效的电动公交车辆调度方案，提高公交的服务水平。

发明内容

本发明针对现有车辆调度方法无法有效解决电动公交车辆调度的问题，本发明提供一种电动公交车辆调度方法，来生成电动公交车辆调度方案，减少乘客成本和公交运营成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明实施例提供一种电动公交车辆调度方法，包括以下步骤：

步骤1，给定单程任务集合，车场、充电桩与站点之间的空驶时间矩阵，电动公交车的电池容量与充电所需时间，最小兼容概率，定义时间兼容性为在考虑单程运营时间不确定的情况下，两个单程能够被同一车辆执行的概率，如果该概率大于最小兼容概率则两单程满足时间兼容性要求，否则不满足时间兼容性要求，定义电量兼容性为当前单程的运营结束之后，公交车的剩余电量是否足够完成下一单程的运营任务。如果足够完成下一单程的运营任务，则两单程满足电量兼容性要求，否则不满足；

步骤2，将单程按照出发时间由早到晚进行排序；

步骤3，通过单程间的时间兼容性和电量兼容性依次将单程分配到车次链中形成初始解；

步骤4，通过解的破坏算法摘出部分单程；

步骤5，通过修复算法重构调度方案；

步骤6，重复步骤4至5直至满足终止条件。所述终止条件的判断方法包括：步骤61：计算新解的目标函数；步骤62：判断新解的目标函数是否优于当前记录解的目标函数；步骤63：如果新解的目标函数优于当前记录解，则用新解取代当前记录解；步骤64：如果新解的目标函数差于当前记录解，则以一定概率用新解取代当前记录解；步骤65：如果循环到达一百次，或者20次循环内没有更换记录解则停止循环输出结果。

本发明实施例提供一种电动公交车辆调度方法，通过两个单程间的电量兼容性和时间兼容性来描述两个单程间链接弧的可行性；通过破坏算法和重组算法不断寻找更优解；帮助公交企业更好的制定电动公交的车辆调度方案，同时提高方案的鲁棒性，减少公交公司的运营成本和乘客的等待成本， 最终为乘客提供了更好的公共交通服务。

附图说明

图1为本发明实施例一种电动公交车辆调度方法被执行时的流程示意图；

图2为本发明实施例初始解构造流程示意图；