[发明专利]一种任务量配置优先的公交车辆调度方法及系统

说明书

本发明属于公交车调度技术领域，具体涉及一种任务量配置优先的公交车辆调度方法及系统；主要针对人车绑定模式下进行公交车辆调度，采用模拟退火的算法进行进一步的给出可行的公交车调度方案，与现有技术方法对比本发明主要提出了一种基于任务量配置优先的公交车调度方法，为公交企业给定全天运营车辆数以及每辆车的运营任务量，从而建立在保障司机足够的休息时间的前提下，以提升司机的劳动效率为目标的模型，进行相对应的司机排班，可适用于不同地区，根据不同需求快速的生产合理、科学的排班方案。

技术领域

本发明属于公交车调度技术领域，具体涉及一种任务量配置优先的公交车辆调度方法及系统。

背景技术

随着中国城市化进程的加速，公共交通扮演着越来越重的角色，同时公共交通也承担着运输居民的重任也是解决城市拥堵的重要手段。公交车辆的排班与调度问题在一定程度上也是公交企业在管理方面的重要一环，所以如何针对公交线路的全天运营计划进行更加高效的排班可以有效地节省公交企业的运行成本同时也可以在保障司机休息时间的同时提升其劳动效率，从而为安全且高效的公交城市运营提供强有力的保障。

针对公共交通调度问题，国内外学者早就开始这方面的研究并取得初步的成果，陈少华等人在《一种基于模拟退火算法的公交车辆排班方法》中提出了一种采用模拟退火解决公交车辆排班的方法，在该方法中作者设计了一种行之有效的编码方法，腾靖等人在《纯电动公交时刻表和车辆排班计划整体优化》一文中提出了以平滑发车间隔、使用车辆较少和充电费用低为目标建立多目标优化模型，采用多目标粒子群算法进行求解，周斌等人在《基于改进遗传算法的电动公交车行车调度研究》一文中建立了以车辆数最少和空驶距离最小为目标的纯电动公交车调度模型。

通过分析上述作者的研究可以发现现有的技术人员在进行建立公交车调度模型时往往都侧重于使用车辆较少这一目标进而建立求解模型进行规划公交车调度方法。但是在实际生活中公交企业相较于车辆的解决往往更在意司机的安全驾驶以及舒适驾驶，如果在对车辆排班过程中过度追求资源的节省，而忽略司机的劳动强度以及劳动习惯往往会增加公交企业运营过程中的安全隐患。针对这种问题本发明将提出一种符合公交企业的运营的排班方法，即一种基于任务量配置优先的公交车辆调度方法。

发明内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本发明提供一种任务量配置优先的公交车辆调度方法，有效的解决了现有设备中存在的在制定调度方案时往往都侧重于使用车辆较少这一目标，进而建立求解模型进行规划公交车调度方法，忽略司机的劳动强度以及劳动习惯，公交企业运营过程中的安全隐患大的问题。

本发明解决其技术问题所采用的方法是：一种任务量配置优先的公交车辆调度方法：包括如下步骤：

步骤1，获取基本信息

获取运营路线的基本信息，基本信息包括全天运营时刻表、计划运营车辆和计划全天任务量，并根据基本信息建立基本信息集合；

步骤2，利用贪婪算法对基本信息集合进行预处理

首先随机初始化基本信息集合形成原始班次链，从原始班次链中获取班次间套点数量，以套点数量最少为损失函数，进行预定次数的迭代后输出初始班次链；

步骤3，扩充班次链的数量

通过扰动算子调整算法搜索过程，对初始班次链进行扩充，扰动算子包括替换策略、替换策略和后向插入策略；其中，替换策略为随机选择两个班次链，并随机选择两个班次链的班次进行交叉替换；前向插入策略为随机选择两个班次链并随机选择一个班次链的班次插入另一个班次链的一个班次的前方；后向插入策略为随机选择两个班次链并随机选择一个班次链的班次插入到另一个班次链的一个班次的后方，从而通过上述操作可以得到丰富的车辆排班可行候选集合；

步骤4，模拟退火算法