[发明专利]基于欧氏距离收费的弹性公交即时需求动态响应方法

说明书

本发明涉及一种基于欧氏距离收费的弹性公交即时需求动态响应方法，该方法根据时刻表信息更新车辆位置，若乘客迟到导致误车则该乘客下车站点将从原线路中删去，车辆线路及时刻表信息对应进行更新；车辆当前所在位置之后的运行线路与新需求的上下车站点间距在车辆服务范围之内时，该线路能够为新需求提供服务；利用乘客上下车站点间的欧几里得距离计算乘车票价，线路上所有乘客的票价与运营成本之差构成了线路运营收益；当新需求存在多个备选服务方案时，预期运营收益的将被选为最终方案；本发明使得弹性公交具备了即时需求的动态响应能力，同时能够处理乘客迟到、误车的突发情况，并在满足乘客时间窗的前提下充分保障公交运营商的运营收益。

技术领域

本发明涉及一种基于欧氏距离收费的弹性公交即时需求动态响应方法，属于公交线路设计方法。

背景技术

弹性公交是借助智能交通发展的大趋势应运而生的一种需求响应型智慧公交，其优势突出体现在“随约随走、一人一座”这种便捷灵活又优质舒适的服务模式上，建成了比传统公共交通更加高效便捷运营系统，是响应绿色出行行动计划号召的先行军，也将成为落实公交优先发展战略的有利推手。

目前，弹性公交这一新型公交运营体系主要在河北省雄安新区进行建设和探索，实际运营过程中，弹性公交系统对于预约出行的乘客有较好的线路规划能力，但车辆发车后，面对乘客提出的即时出行需求和原定乘客迟到误车的突发情况，还缺乏合适的应对方案。国内外关于需求响应型公交的线路设计研究需要基于乘客预先提交的出行需求进行规划，预约提前时间长，不具备即时性；与之类似的网约车拼车研究通常需要借助复杂的时空框架，问题求解耗时较长，不便用于实际的应用场景。

由上可知，设计一种灵活的弹性公交即时需求动态响应方法对于提升弹性公交的利用率有极大帮助，从而进一步提升弹性公交的吸引力、提升公交分担率。

发明内容

本发明提供一种基于欧氏距离收费的弹性公交即时需求动态响应方法，能在满足乘客时间窗的前提下充分保障公交运营商的运营收益，提升弹性公交的动态响应能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于欧氏距离收费的弹性公交即时需求动态响应方法，具体包括以下步骤：

第一步，输入弹性公交网内运行中的线路信息和即时乘客请求，车辆按照预定的线路及时刻表运行；

第二步，在运行途中，乘客出现迟到情况，该乘客行程被取消，同时车辆线路及时刻表信息进行对应更新；

第三步，接收乘客新的需求，更新弹性公交网络内所有弹性公交线路的运行状态，利用车辆服务范围以及节点插入法确定新需求的备选线路；

第四步，根据确定的备选线路中出行的欧式距离计算每位乘客的票价，从而获取每条备选线路的预期收益，选取收益最大的备选线路为最佳服务方案；

作为本发明的进一步优选，第一步中，弹性公交网中的线路信息包括途径站点顺序、运行时刻表和服务乘客信息，每位乘客的需求p包括五个要素，分别为乘客发出该需求的时间t^p、上车站点o_p、下车站点d_p、乘客到达上车站点的时间和乘客到达下车站点的时间

乘客能接受的最长等待时间为w，即若车辆早于时刻到达上车站点需等待，但不可晚于时刻到达，乘客的实际送达时间是不晚于的任何时间，乘客上下车和车辆重新启动的耗时为t₀，车辆的额定载客容量为cap；所有处于运营状态的弹性公交车辆集为L，每辆车的运行轨迹与实时需求紧密相关，即每辆车与车辆运行线路是唯一对应关系；

作为本发明的进一步优选，弹性公交车辆在线路各站点的时刻表于乘客时间窗应满足如下关系：

⑴车辆到达线路l上某站点j的时间计算如下：