[发明专利]一种基于期望行驶成本的公交车辆停车场选址方法

权利要求书

1.一种基于期望行驶成本的公交车辆停车场选址方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、从城市管理部门和公交系统管理部门获取基本数据，包括城市分等级道路交通网络数据；获取候选公交车辆停车场的空间位置、停车容量和建设成本；获取已有公交车辆停车场的空间位置和停车容量，以及充电终端改建的成本；获取公交线路的首末站空间位置，根据其所属公交线路的发车量计算其公交车在册运营车辆，进而计算其在首末站的车辆异地停车需求；根据公交线路的公交车日常加油、充电和车辆维修保养频次，计算公交车往返首末站和车辆停车场过程中需要加油和车辆维修保养的概率，以及在停车场中的充电需求；

步骤2、针对每个公交线路首末站和候选公交车辆停车场，以通行时间为成本，计算其在道路交通网中的最小成本距离，考虑车辆直接往返首末站和停车场、车辆在往返过程中加油、车辆在往返过程中维修保养、车辆在往返过程中同时加油和维修保养这4种可能出现的情况，分别计算其最小成本距离；

步骤3、建立最小成本距离矩阵，在此基础上设计一种复合成本最优设施布局算法，在给定公交车电动化比例的条件下，综合考虑公交车辆日常往返停车场和公交首末站之间的时间成本和停车场及其充电终端本身的建设和维护成本，实现对公交车辆停车场数量和空间位置的最优选择；

步骤4、针对在原有公交车辆停车场建设基础上进一步新增场站、降低成本的局部优化问题，在步骤3设计的算法基础上进行改进，设计一种局部公交车辆停车场选址布局优化算法，在保留原有公交车辆停车场布局基础上新增一定数量的停车场以降低公交车的通行成本，实现对公交车辆停车场空间布局的局部改进。

2.一种基于期望行驶成本的公交车辆停车场选址方法，其特征在于，所述步骤1基于城市管理部门和公交系统管理部门所获得的数据基础，通过首末站在册车辆及停车容量，计算总体异地停车需求及充电终端需求，再通过各条公交线路所属公交车辆日常的加油和维修保养频次，计算公交车辆单趟往返停车场和公交首末站需要加油的概率、需要维修保养的概率和同时需要加油和维修保养的概率。

3.一种基于期望行驶成本的公交车辆停车场选址方法，其特征在于，所述步骤2根据道路交通网、加油站、维修保养场和候选公交车辆停车场地理空间信息，计算各设施之间的最短路径，并累计最短路径中各路段耗时，即路段长度d与其行驶速度s比值，获得各个公交首末站的公交车辆直接往返、中途加油、中途维修保养、中途维修并保养四中情况下至候选车辆停车场的最小时间成本。

4.一种基于期望行驶成本的公交车辆停车场选址方法，其特征在于，所述步骤3根据城市范围内直接往返各个公交首末站和候选车辆停车场的最小时间成本，以及在不同类型的公交车往返途中经过加油站和维修保养场的最小时间成本，构建4个最小时间成本矩阵，建立公交车异地停车场的设施区位选址模型，该模型以CES函数形式复合的公交车异地停车及其过程中的加油、维修通勤时间成本，和停车场建设成本的最小为优化目标，其中车辆停车场建设成本和公交车往返公交首末站和车辆停车场之间的时间成本之间进行CES复合的偏好系数可从公交部门获取，在约束条件中以0-1布尔变量控制候选集合中停车场的新建和每辆需要异地停车的公交车的停车选择，实现对车辆停车场数量、空间位置和车辆停车安排的全局优化。

5.一种基于期望行驶成本的公交车辆停车场选址方法，其特征在于，所述步骤4基于步骤3所获得的城市范围内各个公交首末站和候选车辆停车场之间包含直达和经停加油站和维修保养场的4种情况下的最小时间成本矩阵，以及从公交部门获取其对车辆停车场建设成本和公交车往返公交首末站和车辆停车场之间的时间成本之间的偏好系数，对公交车异地停车场设施选址算法进行修改，将停车场分为已有且确定保留及候选两类，同样以CES形式复合的新增停车场成本和公交车通勤成本最小为优化目标，通过将确定保留的停车场的运营状态外生锁定，确保决定保留的停车场出于运营状态，在此基础上对成本最优下的公交车异地停车场的新建和公交车的异地停车调度进行优化，计算新增停车场的数量、位置的优化。