[发明专利]一种动态交通环境下燃油汽车的最低碳行程确定方法

摘要

一种动态交通环境下燃油汽车的最低碳行程确定方法，其步骤如下：一、预先计算各客户的最低碳路径信息；二、计算各条路径的“后半段任务”的最优碳排放值frt和紧后路径的开始时间μrt：三、通过比较产生出各个阶段的最优化行程时间；四、可行性判断，输出结果；通过以上步骤，本发明为燃油型车辆在动态变化的交通环境下，安排最优的行程时间安排，以达到节油减排的目的；本发明所描述的汽车形成低碳优化方法，可用于交通状况动态变化的环境下，帮助物流车辆完成访问多个客户的任务，安排最优化的行程时间，以使车辆达到最低的二氧化碳排放值。

主权项

一种动态交通环境下的汽车既定路径的行程低碳优化方法，即一种动态交通环境下的汽车访问多客户的行程时间低碳优化方法，其特征在于：其步骤如下：步骤一、预先计算各客户的最低碳路径信息：假定车辆从某起点0出发，依次访问客户1、客户2、客户3、…，直到访问了第n客户后完成任务，表示为S＝{0,1,2,3,…,n}；该过程中一共有n条能做决策的车辆行驶路径，分别是(0,1)、(1,2)、(2,3)、…、(n‑1,n)；将整个用时间区间[0,T]离散化为时刻点，以集合Π表示；对于每一条路径(r‑1,r)和每一个出发时刻点t∈Π，利用最低碳路径搜索方法，搜索车辆从t时刻点出发由r‑1到r的最低碳路径以及该路径对应的CO2排放值和到达时刻点；步骤二、计算各条路径的“后半段任务”的最优碳排放值frt和紧后路径的开始时间μrt：路径r的“后半段任务”是指车辆对第r个客户以及其之后的所有客户的访问任务；该步骤主要利用动态数学规划的方法，将n个客户的顺序访问划分为n个阶段，然后从最后一个客户即r＝n阶段开始，计算“后半段任务”的最优碳排放值frt和第r+1阶段的开始时间μrt，并逆向向前推进，直到到达第一个客户即r＝1阶段；对每一个阶段r，利用步骤一中已经计算好的最低碳路径信息和到达时间，通过比较计算出该阶段“后半段任务”对应所有出发时刻点的最低碳排放值和第r+1阶段的开始时间，并暂存计算结果；该步骤中用到的动态规划数学模型如下：frt=zrt∀t∈Π,r=nmin{zrt+fr+1,τ|τ∈Π,τ≥t}∀t∈Π,r=n-1,...,2,1---(1)]]>μrt=ηrt∀t∈Π,r=nargmin{zrt+fr+1,τ|τ∈Π,τ≥t}∀t∈Π,r=n-1,...,2,1---(2)]]>上式中，min{}表示取集合中的最小值的函数，arg min{}表示取集合中最小值的反函数；步骤三、通过比较产生出各个阶段的最优化行程时间：比较r＝1阶段的“后半段”任务在各出发时刻点的碳排放值，选择其中最小值作为整个任务的最低碳排放值，对应的出发时刻点作为第一阶段的出发时刻点，以及按步骤一中预先计算的结果获得到达时间，然后递推r＝2,3,…,n各阶段的出发时间、到达时间、以及停车等待时间；步骤四、可行性判断，输出结果：当最优的碳排放总量高于大数M时，表示方案不具备可行性；然后按行驶顺序输出行程安排的优化结果；通过以上步骤，为燃油型车辆在动态变化的交通环境下，安排最优的行程时间安排，以达到节油减排的目的；需要注意的是，由于受限于道路车流速度和客户最迟时间要求，此类多个客户的访问任务客观上可能不存在可行解，因此步骤四中对最终结果的可行性判断是必须的。