[发明专利]一种公交车换乘优化方法

摘要

本发明公开了一种公交车换乘优化方法，包括：1、建立公交车站集合和公交线路以及公交车集合；2、获取乘客的换乘信息；3、获取参与换乘优化公交车信息以及公交车上乘客换乘信息；4、将参与换乘优化的公交车进行不同排列组合得到最优的公交车进站次序；5、将最优公交进站次序进行处理，由公交车站进行调度使得公交车能按该次序进站。本发明能通过对参与公交换乘优化的公交车进站次序的优化排列，使参与换乘公交按最优的次序进站，从而能最大程度的使公交车上需要换乘的乘客能及时参与换乘，节约乘客出行等待换乘的时间。

主权项

1.一种公交车换乘优化方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、假设在路网环境中存在N个公交车站和K条公交线路，所述N个公交车站构成的公交车站集合记为S＝{s1,s2,…,sn,…,sN}，sn表示第n个公交车站，n＝1,2,…,N；令所述K条公交线路构成的公交线路集合记为J＝{j1,j2,…,jk,…,jK}，jk表示第k条公交线路，k＝1,2,…,K；令所述第k条公交线路jk上的所有公交车构成的公交车集合为jk＝{jk(1),jk(2),…,jk(m),…jk(M)}；jk(m)表示第k条公交线路jk上的第m辆公交车；m＝1,2,…,M；步骤2、令N个公交车站换乘优化的起始时刻为t0；令N个公交车站换乘信息的第c个采集周期为Tc，令tc＝t0+Tc表示当前时刻，并初始化c＝1；步骤3、令在第c个采集周期Tc内第k条公交线路jk上的第m辆公交车jk(m)的乘客总数为R(jk(m))；步骤4、令第c个采集周期Tc内第k条公交线路jk上的第m辆公交车jk(m)内的当前乘客为第r个乘客，并初始化k＝1；步骤5、初始化m＝1；步骤6、初始化r＝1；步骤7、令第c个采集周期Tc内第k条公交线路jk上的第m辆公交车jk(m)所有乘客的换乘信息为wc(jk(m),jk',sn)，表示在第c个采集周期Tc内第k条公交线路jk上的第m辆公交车jk(m)在第n个公交车站sn换乘第k′条公交线路jk'的人数，k'≠k,k'＝1,2,…,K并初始化wc(jk(m),jk',sn)＝0；步骤8、在第c个采集周期T_c内采集第r个乘客乘坐的第k条公交线路j_k上的第m辆公交车j_k(m)作为第r个乘客的公交车辆信息、第r个乘客所需换乘的第k′条公交线路j_k'作为第r个乘客的换乘线路信息、以及第r个乘客换乘所在的第n个公交车站s_n作为第r个乘客的换乘车站信息；从而得到第c个采集周期T_c内第r个乘客的换乘信息记为表示第r个乘客在第c个采集周期T_c内乘坐第k条公交线路j_k上的第m辆公交车j_k(m)上需在第n个公交车站s_n换乘第k′条公交线路j_k'，若表示第r个乘客不需要换乘，若表示第r个乘客需要换乘；步骤10、判断是否成立，若成立，令w_c(j_k(m),j_k',s_n)+1赋值给w_c(j_k(m),j_k',s_n)后执行步骤11；否则，直接执行步骤11；步骤11、将r+1赋值给r后，并判断r＞R(jk(m))是否成立，若成立，则表示得到第c个采集周期Tc内第k条公交线路jk上的第m辆公交车jk(m)所有乘客的换乘信息wc(jk(m),jk',sn)；步骤12、将m+1赋值给m后，判断m＞M是否成立，若不成立，则执行步骤6，否则执行13；步骤13、将k+1赋值给k后，判断k＞K是否成立，若不成立，则执行步骤5，若成立，则表示获取所有公交车上所有乘客的换乘信息{wc(jk(m),jk',sn)|k＝1,2,…K；m＝1,2,…,M}；步骤14、将所有公交车上所有乘客的换乘信息{wc(jk(m),jk',sn)|k＝1,2,…K；m＝1,2,…,M}分别传递给乘客所需换乘的公交车站；步骤15、将c+1赋值给c后，在t_c+1时刻获取距离公交车站一定范围的公交车作为在t_c+1时刻参与换乘优化的公交车，记为表示在t_c+1时刻第k_f条公交线路上的第m_f辆公交车；{k₁,k₂,…,k_f,…,k_F}∈{1,2,…,K}；{m₁,m₂,…,m_f,…,m_F}∈{1,2,…,M}；令参与换乘公交车乘客换乘信息为步骤16、令为第n个公交车站s_n在t_c+1时刻参与换乘优化的所有公交车数目；令αn为第n个公交车站sn的最大可同时容纳的公交车数；令为第n个公交车站s_n在t_c+1时刻公交车排列的队列数，则共有队排列的公交车；令β_y为队中任意第y队排列的公交车；令表示在t_c+1时刻内乘坐第k_f条公交线路上的第m_f辆公交车上的乘客能在第n个公交车站s_n换乘第m′_f条公交线路上的第m′_f辆公交车令表示在t_c+1时刻内乘坐第k_f条公交线路上的第m_f辆公交车上的乘客无法在第n个公交车站s_n换乘第m′_f条公交线路上的第m′_f辆公交车以作为排列组合的行数，以α_n作为排列组合的行数，对所述第n个公交车站s_n上参与换乘优化的所有公交车进行排列组合，得到种参与换乘优化的所有公交车的不同排列组合形式；其中，任意第u种排列组合形式记为X_u；其中，若第u种排列组合形式X_u中第y行中存在第k_f条公交线路上的第m_f辆公交车和第m′_f条公交线路上的第m′_f辆公交车即第m_f辆公交车和第m′_f辆公交车都在第y队排列；则令分别表示第m_f辆公交车和第m′_f辆公交车同时进入第n个公交车站s_n，且能相互换乘；若第u种排列组合形式X_u中第y行的中存在第k_f条公交线路上的第m_f辆公交车若第y行后的任意一行中存在第m′_f辆公交车则令分别表示第u种排列组合形式X_u中第m_f辆公交车的乘客能换乘第m′_f辆公交车第m′_f辆公交车公交车的乘客无法换第m_f辆公交车步骤17、令优化目标为对所述优化目标取最大值时所对应的排列组合形式，即为参与换乘优化的所有公交车在队列中的排列顺序，从而调度参与换乘优化的所有公交车按照相应的排列顺序进入第n个公交车站s_n。