[发明专利]一种纯电动公交车辆的智能调度方法

摘要

本发明提供了一种纯电动公交车辆的智能调度方法，用以解决现有电动公交车辆调度排班耗时耗力且不能随时调整的技术问题。本发明调整同一条线路的纯电动公交车的数量以及车辆的发车时刻点，对车辆调度方案按照设计的编码规则进行编码，利用模拟退火算法进行第一阶段搜索产生较优候选解集，对候选解集进行第二阶段搜索，并采用启发式调整方法调整方案中的发车时刻点，以使得发车时刻的未覆盖数量与重复覆盖数量的总数最少。在进行编码解码生成车辆行程时，还需对需要充电的车辆按需充电，并对充电桩资源进行调度。采用本发明方法，可以减少车辆的使用数量，减少车辆重复覆盖以及未覆盖发车时刻点的数量，提高电动公交车辆以及充电资源的利用率。

主权项

1.一种纯电动公交车辆的智能调度方法，其特征在于，针对公交公司的每一路公交车，执行如下步骤：步骤1，从公交公司获得发车时刻表以及车辆的信息，生成初始的车辆调度方案；所述的车辆的信息包括司机的工作时间和休息时间，每辆车一天的车次行程数，不同时间段每辆车的一个车次行程的平均运行时间，车辆的充放电速度以及车辆的续驶里程；根据发车时刻表设置总的发车时刻点数量m；所述的车辆调度方案对m个发车时刻点是否有车辆发车进行编码表示，表示为B₁,B₂,…,B_m；其中，B_i表示第i个发车时刻点是否有车辆进行发车，i∈[1,m]，第i个发车时刻点有车辆进行发车时B_i＝1，否则B_i＝0；当B_i＝1时，对应生成在第i个发车时刻点发车的车辆的行程集合，每个行程中记录发车方向以及在当时的可选发车时间区间内选择的第几个发车时刻点；每个初始的车辆调度方案为随机生成的一个包含N个1的编码B₁,B₂,…,B_m，并生成B_i＝1对应的发车车辆的行程集合；N为正整数；步骤2，对车辆调度方案的编码进行解码，获得该方案中所有车辆的所覆盖的发车时刻点；步骤3，进行第一阶段搜索，采用模拟退火算法产生候选解集合；在模拟退火算法中，将初始的车辆调度方案编码作为当前解；通过对车辆调度方案的编码中的个体进行变异操作产生邻域解，根据方案中车辆未覆盖以及重复覆盖发车时刻点的数量以及车辆的使用数量对方案进行评估，从领域解中选出较优解加入候选解集合中；步骤4，进行第二阶段搜索，从候选解集中选取一个车辆调度方案作为最优解，对最优解进行变异操作产生邻域解，采用启发式调整方法分别对最优解和邻域解进行调整，根据方案中发车时刻点的未覆盖数量与重复覆盖数量的总数来对调整后的最优解和领域解进行评估，从中选取较优方案，当达到设置的终止条件时，输出最优解的调整解作为最终的车辆调度排班方案。所述的启发式调整方法是指，遍历车辆调度方案中所有车辆的发车时刻点，当遇到有重复覆盖的发车时刻点时，检查该时刻发车的某个车辆行程之间的松弛时间是否大于相邻发车时刻点之间的间隔时间，若满足则调整该车辆的发车时刻到相邻的发车时刻，然后继续对该车辆的行程进行调整，直到不能满足条件或者遇到某个未覆盖的发车时刻点；步骤5，在对车辆调度方案解码，生成电动公交车辆的行程时，对需要充电的电动公交车辆按需充电，并对充电桩资源进行调度。