[发明专利]一种考虑轨道交通接驳的微循环公交调度优化方法及装置

说明书

本发明提出一种考虑轨道交通接驳的微循环公交调度优化方法，包括：步骤1，时间控制点与松弛时间联合优化，在公交服务可靠性和系统效率之间实现平衡；步骤2，在确定了时间控制点设置位置及相应松弛时间的前提下，构建微循环公交调度优化模型，计算出合理的首车发车时间及发车间隔，进而确定各车次在各时间控制点的发车时间，得到与轨道交通相协调的微循环公交调度优化方案。本发明对时间控制点的位置和松弛时间进行了联合优化，从而在公交系统的可靠性和运行效率之间实现权衡，考虑了换乘客流高和微循环公交容量有限导致的排队现象，建立了一种调度优化模型，提高了线路运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及车辆调度领域，具体为一种考虑轨道交通接驳的微循环公交调度优化方法及装置。

背景技术

在现实生活中，轨道交通基本上采用高频均匀发车间隔，乘客往往不得不承担公交与轨道交通换乘所造成的换乘等待时间。大多数乘客不愿意面对错过列车或公交的情况。特别是对于有时间要求的乘客，他们不能接受在即将走到换乘站台时看到列车离开车站。

可靠性是公共交通系统的重要属性，是乘客关注的主要问题之一，是评价公交服务质量指标中很重要的一个。然而，由于一些不可避免的随机干扰(例如，社会车辆的影响、交叉口延误、乘客需求的波动)，公交系统自然不稳定。这给公交运营部门带来了巨大挑战。一般来说，通过制定合理的公交调度计划，可以在一定程度上缓解这一问题。在随机行驶时间的条件下，为了减少车辆运行时间的不确定性，可以考虑在公交调度过程中加入时间控制点来提高车辆实际到达公交站点的准点率。

固定公交线路的调度计划设计一般包括三个步骤：

(1)确定发车频率或发车间隔；

(2)从所有预定公交车站中选择合理的控制点；

(3)设计一个可靠的时刻表，包括预先确定的公交车出发或到达控制点的时间。

微循环公交在现有的公交系统结构中提供辅助作用，它将服务定位于城市主干道路公共交通线路网络覆盖范围以外的区域，解决城市“最后一公里”交通问题，起到促进城市各交通运输方式综合协调、协同运行的接驳作用。作为整个出行过程的末端，它可以填补现有常规城市公交系统覆盖不到的空白区域，使公交系统的交通运输网络分布更为密集，起到连接既有地铁枢纽和干线公交网络的作用。它比传统公交更加灵活，具有着低能耗、低占地、低运营费用等诸多特点。现阶段针对微循环公交的调度模型技术方案多将常规公交调度方案直接套用，没有考虑微循环自身运行特点，难以满足其接驳功能，制定出的调度方案并不完全符合实际需求。

轨道交通与公交之间的调度优化一般是基于轨道交通线路的调度来优化与其接驳的公交线路，在公交车辆出行时间确定的前提下，假设车辆的行驶时间确定，研究确定始发站(即特殊时间控制点)的计划发车时间。为了减少模型中变量的数量，研究集中于设计或优化均匀发车间隔调度方案，以公交运营管理部门或乘客的成本最小、换乘等待时间最小为优化目标，将首站的发车间隔作为决策变量，采用启发式算法对公交调度进行优化。

在公交车辆行程时间随机的条件下，制定公交停靠策略，使公交车辆按照规定时间范围内到达站点，可以有效减少车辆运行时间的不确定性，提高公交线路稳定性，这包括了两个关键问题，分别为时间控制点的位置选择和松弛时间的确定。目前，时间控制点位置和相应的松弛时间在很大程度上取决于工程经验，缺乏理论优化。本发明将对这两个关键问题进行分析，在设定时间控制点的数量后，联合优化时间控制点的位置和对应的松弛时间。

现阶段考虑不同交通模式之间计划协调优化问题的技术方案往往只集中于确定始发站(即特殊时间控制点)的计划发车时间。在计划协调过程中，很少考虑其他时间控制点的计划到达时间。因此，本发明提出了一种结合换乘协调的时间控制点策略，以填补这一领域的空白，在随机行驶时间的条件下，为了减少车辆运行时间的不确定性，考虑在公交调度过程中加入时间控制点来提高车辆实际到达公交站点的准点率。此外，现有调度优化模型只考虑单个的乘客换乘时间或公交运营企业和乘客的成本，而没有考虑公交的运行可靠性，考虑因素还不够充分。