考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法

本发明涉及考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法，属于需求响应式公共交通。

背景技术：

1、枢纽内换乘客流具有流量大、分布方式多样、时效性强等特点，增加了衔接交通运营和旅客引导的难度。需求响应型公交是一种新兴的交通方式，可以根据乘客换乘需求，以“车对人”的方式部署车辆。然而，与常规公交相比，需求响应式公交在组织模式、车辆调度方法等方面存在很大差异。此外，对于需求响应式公交的乘客需求，可以细分为发车前的静态需求和发车后的动态需求，其中静态需求是必须服务的，而动态需求则可能被服务。异质性需求提升了需求响应式公交的现实意义，但是增加了调度的难度。因此，需要制定一个考虑异质乘客需求的需求响应式枢纽接驳公交调度方案。

2、模块车具有灵活编组的优势，在运营过程中，由模块车组成的公交车可以分解为不同的部分，以满足乘客的动静态需求。这样做有两个好处，第一个是会减少车辆的运营成本，第二是能够满足更多的乘客需求，尤其是动态需求，提高乘客需求响应率。因此，在需求响应式公交调度过程中使用模块车具有显著的优势，但也对调度方法提出了更高的要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法，同时考虑到异质乘客需求和模块车特性对需求响应式枢纽接驳公交调度过程的影响，包括静态和动态的乘客需求，有助于降低公交调度成本、提高乘客需求响应率。

2、本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

3、考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法，包括如下步骤：

4、步骤1，通过公交刷卡数据确定乘客出行需求，采集单个模块公交车辆的容量信息，并通过问卷数据得到单个模块公交车辆的最大行程时间和未服务乘客的惩罚成本系数；

5、步骤2，计算模块公交车辆的运营成本；

6、步骤3，基于未服务乘客的惩罚成本系数计算未服务乘客的惩罚成本；

7、步骤4，基于步骤2和步骤3，建立面向枢纽接驳的需求响应式公交调度模型；

8、步骤5，初始化乘客出行需求站点和乘客出行需求，将站点之间的距离矩阵和乘客出行需求作为模型的输入，对模型进行求解，获得最佳模块公交车辆调度方案。

9、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

10、本发明考虑了异质乘客需求及模块车特性对需求响应式枢纽接驳公交调度的影响，在此基础上，构建了面向枢纽接驳的需求响应式公交调度模型，能够有效地降低公交调度总成本，包括车辆运营成本和未服务乘客的惩罚成本，且能够提高乘客需求响应率，本发明可用于在需求响应式公交调度中制定更加经济的公交车辆调度方案，具有十分广阔的应用场景。

技术特征：

1.考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程如下：

3.根据权利要求2所述的考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程如下：

4.根据权利要求3所述的考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法，其特征在于，所述步骤4中面向枢纽接驳的需求响应式公交调度模型，具体如下：

5.根据权利要求4所述的考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法，其特征在于，所述步骤5中，结合k-means聚类算法，生成预设数量的乘客出行需求站点，其中包括发车场站和终点的枢纽站，采用随机方法生成各站点需求以及动静态类型，将将站点之间的距离矩阵和乘客出行需求作为面向枢纽接驳的需求响应式公交调度模型的输入，使用商业求解器cplex对模型进行求解，获得最佳模块公交车辆调度方案。

技术总结
本发明公开了考虑异质需求和模块车特性的需求响应接驳公交调度方法，该方法考虑了异质乘客需求及模块车特性对需求响应式枢纽接驳公交调度过程的影响，在此基础上，建立面向枢纽接驳的需求响应式公交调度模型，模型以公交调度总成本最小为目标函数，包括车辆运营成本和未服务乘客的惩罚成本，并使用商业求解器CPLEX对模型进行求解，获得最佳公交车辆调度方案。本发明可用于制定需求响应式枢纽接驳公交调度方案，有助于降低公交调度成本、提高乘客需求响应率。

技术研发人员：段琪,杨敏,张明业
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29