一种公交调度系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种公交调度系统，包括客户端模块、路况信息模块、车辆调度模块、车辆终端模块、站点终端模块和通讯模块。本发明还提供了一种公交调度系统的控制方法，本发明主要是在每班次公交发车前，调度系统根据预约出行乘客信息，确定公交车辆初始行驶路径，若出现动态出行需求，调度系统根据车辆位置信息和乘客信息，及时调整车辆行驶路径。本发明有效降低波动客流对公交服务质量的影响，本发明允许乘客在发车后预约门到门出行服务，有效提升了乘客公交出行灵活性，同时也保证了车辆运行效率。
【专利说明】一种公交调度系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于公共交通【技术领域】，特别涉及一种可变线路式公交的调度系统及其控制方法。
背景 技术
[0002]公共交通作为一种运载能力大、运送效率高、运输成本低、环境污染小的交通方式，各国政府都把优先发展公共交通、明确公交主导地位作为调整城市出行结构、缓解城市交通压力的重要手段。在城市郊区、乡村等公交出行需求密度较低且分散的地区，若想通过常规公交运营模式达到城市内部公共交通系统的服务水平，则需要投入更多的运营成本，不可避免地造成运力浪费和公交企业效益的下降。
[0003]根据发达国家的相关经验，需求响应式接驳公交和可变线路式公交这些新型运营模式是解决低出行密度地区公交服务问题的有效途径。可变线路式公交作为应用最广泛的灵活式公交服务质疑，包含了常规公交服务和需求响应式公交服务的双重特性，如图1所示，一方面，它具有常规公交的基本运营特征，具有既定的行驶路线和固定的公交站点?’另一方面，它又可以提供门到门的需求响应式出行服务，允许公交车辆在一定的区域范围内驶离基准路线为乘客提供门到门出行服务。如图2所示，需求响应式接驳公交不同于常规公交定点定线的运营方式，其根据出行需求灵活设定车辆行驶路径。
[0004]目前在发达国家，大部分的可变线路式公交和需求响应式接驳公交采用人工调度的方式，效率较低，而计算机辅助调度系统还处于初始阶段，没有成熟的车辆调度系统。此外当前的可变线路式公交只能服务于预约需求，不能及时调整行驶路径满足动态出行需求，并且车辆行驶路径的设定没有考虑实际路况，不能避开局部的交通拥堵，导致公交服务准点率不高，影响了其服务效率和出行吸引力。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种能够及时调整公交行驶路径，准点率高的公交调度系统。
[0006]技术方案:为了达到上述发明目的，本发明提供一种公交调度系统，包括客户端模块、路况信息模块、车辆调度模块、车辆终端模块、站点终端模块和通讯模块；
[0007]所述客户端模块用于乘客提交出行信息和接收反馈信息；
[0008]所述路况信息模块用于给所述车辆调度模块提供服务区域内路网数据和路况信息；
[0009]所述车辆调度模块根据收集到的客户端模块发出的乘客的出行信息，同时结合路网数据和路况信息计算和更新公交车辆行驶路径；
[0010]所述车辆终端模块，用于接收和显示由车辆调度模块发送的车辆路径信息和乘客出行信息，将GPS定位系统获取的车辆位置信息实时反馈给所述车辆调度模块；
[0011]所述站点终端模块用于接收并显示所述车辆调度模块发送的车辆位置信息、班次信息和发车信息；同时将乘客预约的出行服务反馈给所述车辆调度模块；
[0012]所述通讯模块用于所述客户端模块、路况信息模块、车辆调度模块、车辆终端模块和站点终端模块之间的数据传输。
[0013]进一步，所述通讯模块采用无线和有线网络混合模式。这样更有利于系统中模块之间的信号传递，使信号传递的网络更加稳定。
[0014]进一步，所述车辆调度模块包括网络服务器、车辆行车计划服务器和数据库服务器；所述网络服务器用于调度系统与客户端模块的交互操作，所述车辆行车计划服务器集合乘客出行信息与路况信息计算车辆行驶路径，所述数据库服务器用于存储乘客出行信息和公交车辆运营信息。
[0015]本发明还提供了一种公交调度系统的控制方法，包括以下步骤:
[0016]步骤1:客户端模块和站点终端模块通过通讯模块将预约出行乘客预约的出行信息发送给车辆调度模块；
[0017]步骤2:车辆调度模块根据接收到的预约出行乘客预约的出行信息，采用最短行驶时间插入法获得车辆初始行驶路径；并讲行驶路径和乘客的出行信息通过通讯模块发送给车辆终端模块；
[0018]步骤3:车辆根据初始行驶路径行驶，同时车辆终端模块将GPS定位系统获取的车辆位置信息实时反馈给所述车辆调度模块；路况信息模块通过通讯模块将服务区域内路网数据和路况信息实时发送给车辆调度模块；车辆调度模块将接收到的车辆信息实时反馈到站点终端1吴块；
[0019]步骤4:当有动态出行乘客出行时，客户端模块和站点终端模块通过通讯模块将动态出行乘客预约的出行信息发送给车辆调度模块；
[0020]步骤5:车辆调度模块根据动态出行乘客预约的出行信息，同时结合路网数据和路况信息判断动态出行乘客是否能得到服务，如果能够得到符合计算和更新公交车辆行驶路径,并将更新的结果反馈给乘客和车辆终端模块；
[0021]其中判断乘客是否能得到服务的方法为，采用最短行驶时间插入法计算本班次能够服务动态出行乘客所需要的时间；将计算本班次能够服务动态出行乘客所需要的时间与初始路径需要的时间进行比较，如果能够服务动态出行乘客所需的时间大于初始路径需要的时间，则本班次不能服务动态出行乘客；如果能够服务动态出行乘客所需的时间小于等于初始路径需要的时间，则本班次可服务动态出行乘客。最短行驶时间插入法是指插入动态出行乘客需求时在已有行驶路径基础上搜索服务动态出行乘客的最少额外行驶时间，并建立相应的车辆行驶路径。
[0022]其中，预约出行乘客为提交出行信息的时间在相应班次发车前的，动态出行乘客为提交出行信息的时间在相应班次发车后的。
[0023]进一步，在可变线路式公交模式下，判断乘客是否能得到服务的方法为:设定两个相邻定站点之间的服务区域为区间，采用最短行驶时间插入法计算服务动态出行乘客后在相应区间内消耗的松弛时间T，t为站点停靠时间，ts是区间上游站点车辆发车时间，te为区间下游站点发车时间，当T+t ( te-ts且乘客数低于额定载客量时，动态出行乘客可以在本班次获得服务；当T > te-ts或乘客数大于额定载客量时，动态出行乘客在本班次无法获得公交服务，系统搜索最优停靠点反馈给公交乘客。[0024] 更进一步，所述系统搜索最优停靠点的方法为:根据动态出行乘客的出行信息确定被拒绝乘客的位置信息，确定相应区间内所有已经接受的停靠点，包括相应区间的上游固定站点和下游固定站点山为当前被拒绝乘客的步行时间，t2为当前被拒绝乘客的乘车时间，搜索区间内使t1+t2最小的停靠点，并设定使t1+t2最小的停靠点为最优停靠点；调度模块将最优停靠点信息反馈给乘客，若乘客接受且乘客数不超过额定载客量，车辆调度模块将此乘客列入待服务名单，否则不再向此乘客提供服务。采用这样的方法，可以更好的为乘客服务，及时给动态出行乘客提供最优停靠点，节省了乘客等待的时间；同时也避免了在乘客不需要时还给乘客提供服务的问题，有效的减少了车辆行驶路径更新的次数。这种方法有效提高被拒绝乘客的服务质量，使可变线路式公交服务对波动客流具有更强的适应性。
[0025]进一步，在需求响应式接驳公交模式下，判断乘客是否能得到服务的方法为:采用最短行驶时间插入法计算本班次服务动态出行乘客和所有预约出现乘客并返回换乘站点所花费的时间T’，设定本班次车辆发车时间t’ s和本班次所允许的最晚返回换乘站点的时间t’e，当T’且乘客数低于额定载客量时，乘客可以在本班次获得服务；当T’ >t’ e-f s或乘客数大于额定载客量时，乘客在本班次无法获得公交服务，自动进入当天后续班次搜索。
[0026]进一步，在可变线路式公交模式下，所述步骤2中车辆初始行驶路径的获得方法为:将本班次所有η个被接受的预约出行乘客按照预约时间的先后排序，分别表示为Pl，
P2......Pn ;在相应区间内插入乘客口工，利用车辆期望速度在区间内搜索路径服*Pl的最短
行驶时间，确定插入P1后的车辆行驶路径；插入乘客P2，结合车辆期望速度搜索在当前行驶路径基础上服务P2的最短额外行驶时间，确定插入P2后的车辆行驶路径；利用上述最短行
驶时间插入法依次插入乘客P3......Pn,最终获得车辆初始行驶路径。这种方法获得的车
辆初始行驶路径可以有效的缩短车辆行驶的时间，节省乘客的时间，更加的高效。
[0027]进一步，在需求响应式接驳公交模式下，所述步骤2中车辆初始行驶路径的获得方法为:将本班次所有η个被接受的预约出行乘客按照预约时间的先后排序，分别表示为
P1'，Ρ’2......?’?;插入乘客？1’，C代表干线公交换乘点，结合车辆期望速度在服务区域内
搜索路径C_Pl’ -C的最短行驶时间，确定插入Pl’后的车辆行驶路径；插入乘客P’ 2，结合车辆期望速度搜索在C-Pl’ -C路径基础上服务P’ 2的最短额外行驶时间，确定插入P’ 2后的车
辆行驶路径；利用上述最短行驶时间插入法依次插入乘客P’ 3......P’ n，最终获得车辆初
始行驶路径。
[0028]进一步，所述车辆调度模块根据路况信息模块发送的服务区域内路网数据和路况信息实时调整车辆行驶路径；调整车辆行驶路径的方法为:路况信息以设定的时间间隔实时更新，更新后连同路网数据被发送至车辆调度模块；当路况信息更新时，根据公交车辆当前位置信息确定剩余行驶路径，根据路况信息在剩余行驶路径中搜索每对停靠点之间行驶时间最短的行驶路径，更新全部的剩余行驶路径；当更新后行驶路径不同于当前行驶路径时，车辆调度模块将更新后的行驶路径通过通讯模块发送给车辆终端模块。这样车辆可以根据路况信息有效的避开交通拥堵的路段，有效的减小了道路拥堵对公交运行效率的影响。
[0029]进一步，车辆调度模块根据乘客取消预约后及时调整车辆行驶路径，其及时调整车辆行驶路径的方法为:车辆调度模块利用车辆终端模块获取公交车辆当前位置信息，确定剩余车辆行驶路径；确定被取消的停靠点Sk的前一个停靠点Si和后一个停靠点Sp根据路况信息以最短行驶时间为判断标准确定停靠点SdP停靠点S」之间的行驶路径；将停靠点Sk移出剩余车辆行驶路径并且更新剩余车辆行驶路径，车辆调度模块将更新后的行驶路径通过通讯模块发送给车辆终端。这样可以在乘客取消预约后及时的更新车辆的行驶路径，有效的避免了时间的浪费。
[0030]工作原理:本发明主要是在每班次公交发车前，调度系统根据预约出行乘客信息，确定公交车辆初始行驶路径，若出现动态出行需求，调度系统根据车辆位置信息和乘客信息，及时调整车辆行驶路径，在车辆行驶过程中，调度系统根据路况信息实时调整车辆行驶路径，降低交通拥堵对可变线路式公交运营效率的影响，此外当乘客取消预约时调度系统能够即刻更新车辆行驶路径，保证其运行效率。
[0031]有益效果:与现有技术相比，本发明有效降低波动客流对公交服务质量的影响，本发明允许乘客在发车后预约门到门出行服务，有效提升了乘客公交出行灵活性，同时也保证了车辆运行效率。同时，本发明能够根据实时路况信息动态调整公交车辆行驶路径，避开局部的交通拥堵，尽可能的减少道路拥堵对可变线路式公交运行效率的影响；从而使公交服务的准点率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为现有技术中可变线路式公交服务示意图；
[0033]图2为现有技术中需求响应式接驳公交服务示意图；
[0034]图3为本发明提供的公交调度系统结构图；
[0035]图4为本发明中车辆行驶过程中根据实时路况信息优化车辆行驶路径的流程图；
[0036]图5为本发明在可变线路公交服务模式下判断动态出行乘客是否能得到服务的流程图；
[0037]图6为本发明在可变线路公交服务模式下给被拒绝乘客搜索最优停靠点的流程图；
[0038]图7为本发明在需求响应式接驳公交模式下判断动态出行乘客是否能得到服务的流程图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图，对本发明进行详细说明。
[0040]如图3所示，本发明涉及一种可变线路式公交的调度系统，包括客户端模块，路况信息模块、车辆调度模块、车载终端模块、站点终端模块和通讯模块六大部分，其中:
[0041]客户端模块用于乘客提交出行信息和接收反馈信息，包括安装在计算机和手机上的客户端软件，乘客通过客户端提交出行信息，客户端通过互联网或者无线网络将出行信息发送给车辆调度模块，然后将反馈信息返回给公交乘客，乘客还可以通过客户端软件查询车辆的实时位置和班次信息，此外乘客可拨打人工热线预约出行服务。
[0042]路况信息模块用于给所述车辆调度模块提供服务区域内路网数据和路况信息，提供路网数据和通过感应线圈或者出租车终端获取的实时路况信息，也可以采用来自第三方的路况信息。路况信息以一定的时间间隔进行实时更新，包括各路段的车辆平均速度和一些可能的突发事件，例如道路关闭、交通事故等。
[0043]车辆调度模块据收集到的客户端模块发出的乘客的出行信息，同时结合路网数据和路况信息计算和更新公交车辆行驶路径。车辆调度模块包括网络服务器，车辆行车计划服务器和数据库服务器，其中网络服务器负责调度系统与客户端的交互操作，车辆行车计划服务器集合乘客出行信息、路网数据和路况信息计算车辆行驶路径，数据库服务器负责存储乘客出行信息和公交车辆运营信息。
[0044]车辆终端模块上集成有GPS全球定位系统，车辆终端模块用于获取车辆调度模块发送的车辆行驶路径和乘客出行信息，并且将车辆位置实时反馈给车辆调度模块。
[0045]站点终端模块用于接收并显示所述车辆调度模块发送的车辆位置信息、班次信息和发车信息；同时将乘客预约的出行服务反馈给所述车辆调度模块；乘客可以通过终端设备查询车辆实时信息和班次信息，并且可以通过站点终端模块预约门到门出行服务。
[0046]通讯模块用于所述客户端模块、路况信息模块、车辆调度模块、车辆终端模块和站点终端模块之间的数据传输，其主要采用无线和有线网络混合应用的方式，支撑可变线路式公交调度系统各模块之间的数据传输。
[0047]本发明提供的公交的调度系统的控制方法用在可变线路式公交服务模式下，具体方法为:
[0048]公交乘客通过手机或电脑上的客户端软件或者人工热线或者在站点通过站点终端模块预约门到门出行服务，公交乘客通过客户端模块或者人工热线提交出行信息，出行信息包括位置信息和出行时间信息。预约门到门出行服务的乘客可以分为预约出行乘客和动态出行乘客两类；其中预约出行乘客提交出行信息的时间在相应班次发车前，动态出行乘客提交出行信息的时间在相应班次发车后，常规站点到站点的乘客不需要预约。
[0049]步骤10:客户端模块或站点终端模块通过无线网络将预约出行乘客预约的出行信息发送给车辆调度模块；
[0050]步骤20:车辆调度模块根据接收到的预约出行乘客预约的出行信息和历史路况信息确定的各路段车辆期望速度，采用最短行驶时间插入法获得车辆初始行驶路径；并讲行驶路径和乘客的出行信息通过无线网络发送给车辆终端模块；其中，最短行驶时间插入法是指插入新乘客需求时在已有行驶路径基础上搜索服务新乘客的最少额外行驶时间，并建立相应的车辆行驶路径。
[0051]针对预约出行乘客计算行程时间时采用的车辆期望速度是历史路况数据得到的各路段平均行驶速度，针对动态出行乘客计算行程时间时采用的车辆期望速度是当前路况数据得到的各路段平均行驶速度。
[0052]获得车辆初始行驶路径的方法为:
[0053](201)将本班次车辆所有η个被接受的预约出行乘客按照预约时间的先后排序，分别表不为P1, P2......Pn ；
[0054](202)在相应区间内插入乘客P1，利用预约出行乘客车辆期望速度在区间内搜索路径服务P1的最短行驶时间，确定插入P1后的车辆行驶路径；
[0055](203)插入乘客ρ2，结合车辆期望速度搜索在当前行驶路径基础上服务P2的最短额外行驶时间，确定插入P2后的车辆行驶路径；[0056](204)利用上述最短行驶时间插入法依次插入乘客p3......pn,最终获得车辆初始
行驶路径；
[0057](205)车辆调度模块将车辆初始行驶路径信息通过无线网络发送给车辆终端。
[0058]其中，最短额外行驶时间是指在已有的路径中服务动态出行乘客所花费的最少行驶时间。例如，当在某一区间内已有乘客pl，此区间内现有行驶路径为上游站点-Pl-下游站点。出现动态出行乘客p2,此时可能的新路径为上游站点-p2-pl-下游站点或者上游站点-pl-p2-下游站点，分别求这两种方案下车辆服务p2额外的行驶时间，最短的即为所求的最短额外行驶时间。
[0059]步骤30:车辆根据初始行驶路径行驶，同时车辆终端模块将GPS定位系统获取的车辆位置信息实时反馈给所述车辆调度模块；路况信息模块通过通讯模块没隔一定时间将服务区域内路网数据和路况信息实时发送给车辆调度模块；如图4所示，当路况信息更新时，根据公交车辆当前位置信息确定剩余行驶路径，根据路况信息在剩余行驶路径中确定每对停靠点之间行驶时间最短的行驶路径，更新全部剩余行驶路径；当更新后行驶路径不同于当前行驶路径时，车辆调度模块将更新后的行驶路径通过无线网络发送给车辆终端。车辆调度模块将接收到的车辆信息实时反馈到站点终端模块；
[0060]步骤40:当有动态出行乘客出行时，客户端模块或站点终端模块通过通讯模块将动态出行乘客预约的出行信息发送给车辆调度模块；
[0061]步骤50:车辆调度模块根据动态出行乘客预约的出行信息，同时结合路网数据和路况信息判断动态出行乘客是否能得到服务，如果能够得到符合计算和更新公交车辆行驶路径,并将更新的结果反馈给乘客和车辆终端模块。
[0062]如图5所示，其中判断动态出行乘客是否能得到服务的方法为:
[0063](501)设定两个相邻定站点之间的服务区域为区间，采用最短行驶时间插入法计算服务动态出行乘客后在相应区间内消耗的松弛时间T，t为站点停靠时间，ts是区间上游站点车辆发车时间，te为区间下游站点发车时间；
[0064](502)当T+t ( te-ts且乘客数低于额定载客量时，动态出行乘客可以在本班次车辆上获得服务；当T > te-ts或乘客数大于额定载客量时，动态出行乘客在本班次无法获得公交服务，系统搜索最优停靠点反馈给公交乘客。
[0065]如图6所示，其中最优停靠点的搜索方法为:根据出行信息确定被拒绝乘客的位置信息，确定相应区间内所有可利用的停靠点，包括此区间的上游站点和下游站点山为当前被拒绝的动态出行乘客的步行时间，t2为当前被拒绝的动态出行乘客的乘车时间，搜索区间内使&+12最小的停靠点，此停靠点为最优停靠点；其中，假设乘客利用第一个停靠点上下车，利用此停靠点与此乘客的距离获得步行时间，利用当前建立的路径算出在第一个停靠点上下车的话动态出行乘客出行中的乘车时间，以此类推，计算出当前被拒绝的动态出行乘客在不同停靠点上下车的乘车时间。调度模块将最优停靠点信息反馈给公交乘客，若公交乘客接受且乘客数不超过额定载客量，调度模块将此乘客列入待服务名单，否则不再向此乘客提供服务；被拒绝乘客接收最优停靠点后，车辆调度模块将更新后的乘客信息通过无线网络发送给车辆终端。
[0066]当遇到乘客通过客户端或者人工热线在车辆到达前取消预约，车辆调度模块利用车载终端获取公交车辆当前位置信息，确定剩余车辆行驶路径；确定被取消的停靠点Sk的前一个停靠点Si和后一个停靠点Sp根据路况信息以最短行驶时间为判断标准确定停靠点Si和停靠点1之间的行驶路径；将停靠点Sk移出剩余车辆行驶路径并且更新剩余车辆行驶路径，车辆调度模块将更新后的车辆行驶路径通过无线网络发送给车辆终端。
[0067]在可变线路公交服务模式下，公交服务过程中由于交通拥堵、恶劣天气等外力因素影响无法按时抵达公交站点时，由此多消耗的松弛时间将在后续区间中扣除，但是会保证服务所有之前已经被接受的公交乘客。
[0068]本发明提供的公交的调度系统的控制方法用在需求响应式接驳公交服务模式下与这种方法用在可变线路式公交服务模式下有两个方面的处理方法不一样。其一，车辆初始行驶路径的生产方法；其二，判断动态出行乘客是否能得到服务的方法。其他的步骤均是相同的。
[0069]在需求响应式接驳公交服务模式下，车辆初始行驶路径的获得方法为:将本班次所有η个被接受的预约出行乘客按照预约时间的先后排序，分别表示为Pl’，P’ 2……P’ η ;插入乘客Pl’，C代表干线公交换乘点，结合车辆期望速度在服务区域内搜索路径C-Pl’ -C的最短行驶时间，确定插入Pl’后的车辆行驶路径；插入乘客P’2，结合车辆期望速度搜索在C-Pl’ -C路径基础上服务p’ 2的最短额外行驶时间，确定插入P’ 2后的车辆行驶路径；利用上述最短行驶时间插入法依次插入乘客P’ 3......P’ n，最终获得车辆初始行驶路径。
[0070]如图7所示，在需求响应式接驳公交模式下，判断乘客是否能得到服务的方法为:采用最短行驶时间 插入法计算本班次服务动态出行乘客和所有预约出现乘客并返回换乘站点所花费的时间T’，设定本班次车辆发车时间t’ s和本班次所允许的最晚返回换乘站点的时间t’ e，当T’ < t’ e-f s且乘客数低于额定载客量时，乘客可以在本班次获得服务；当T’ > t’ e-f s或乘客数大于额定载客量时，乘客在本班次无法获得公交服务，自动进入当天后续班次搜索。
[0071]在需求响应式接驳公交模式下，公交服务过程中由于交通拥堵、恶劣天气等外力因素影响无法按时返回公交换乘站点时，此时调度模块不再为本班次接收新乘客，但是会保证服务所有之前已经被接收的公交乘客。
【权利要求】
1.一种公交调度系统，其特征在于:包括客户端模块、路况信息模块、车辆调度模块、车辆终端模块、站点终端模块和通讯模块； 所述客户端模块用于乘客提交出行信息和接收反馈信息； 所述路况信息模块用于给所述车辆调度模块提供服务区域内路网数据和路况信息；所述车辆调度模块根据收集到的客户端模块发出的乘客的出行信息，同时结合路网数据和路况信息计算和更新公交车辆行驶路径； 所述车辆终端模块，用于接收和显示由车辆调度模块发送的车辆路径信息和乘客出行信息，将GPS定位系统获取的车辆位置信息实时反馈给所述车辆调度模块； 所述站点终端模块用于接收并显示所述车辆调度模块发送的车辆位置信息、班次信息和发车信息；同时将乘客预约的出行服务反馈给所述车辆调度模块； 所述通讯模块用于所述客户端模块、路况信息模块、车辆调度模块、车辆终端模块和站点终端模块之间 的数据传输。
2.根据权利要求1所述的公交调度系统，其特征在于:所述通讯模块采用无线和有线网络混合模式。
3.根据权利要求1所述的公交调度系统，其特征在于:所述车辆调度模块包括网络服务器、车辆行车计划服务器和数据库服务器；所述网络服务器用于调度系统与客户端模块的交互操作，所述车辆行车计划服务器集合乘客出行信息与路况信息计算车辆行驶路径，所述数据库服务器用于存储乘客出行信息和公交车辆运营信息。
4.采用权利要求1所述的公交调度系统的控制方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:客户端模块和站点终端模块通过通讯模块将预约出行乘客预约的出行信息发送给车辆调度模块； 步骤2:车辆调度模块根据接收到的预约出行乘客预约的出行信息，采用最短行驶时间插入法获得车辆初始行驶路径；并讲行驶路径和乘客的出行信息通过通讯模块发送给车辆终吴块； 步骤3:车辆根据初始行驶路径行驶，同时车辆终端模块将GPS定位系统获取的车辆位置信息实时反馈给所述车辆调度模块；路况信息模块通过通讯模块将服务区域内路网数据和路况信息实时发送给车辆调度模块；车辆调度模块将接收到的车辆信息实时反馈到站点终端模块； 步骤4:当有动态出行乘客出行时，客户端模块和站点终端模块通过通讯模块将动态出行乘客预约的出行信息发送给车辆调度模块； 步骤5:车辆调度模块根据动态出行乘客预约的出行信息，同时结合路网数据和路况信息判断动态出行乘客是否能得到服务，如果能够得到符合计算和更新公交车辆行驶路径，并将更新的结果反馈给乘客和车辆终端模块； 其中判断乘客是否能得到服务的方法为，采用最短行驶时间插入法计算本班次能够服务动态出行乘客所需要的时间；将计算本班次能够服务动态出行乘客所需要的时间与初始路径需要的时间进行比较，如果能够服务动态出行乘客所需的时间大于初始路径需要的时间，则本班次不能服务动态出行乘客；如果能够服务动态出行乘客所需的时间小于等于初始路径需要的时间，则本班次可服务动态出行乘客。
5.根据权利要求4所述的公交调度系统的控制方法，其特征在于:在可变线路式公交模式下，判断乘客是否能得到服务的方法为:设定两个相邻定站点之间的服务区域为区间，采用最短行驶时间插入法计算服务动态出行乘客后在相应区间内消耗的松弛时间T，t为站点停靠时间，ts是区间上游站点车辆发车时间，te为区间下游站点发车时间，当T+t ( te-ts且乘客数低于额定载客量时，动态出行乘客可以在本班次获得服务；当T >te-ts或乘客数大于额定载客量时，动态出行乘客在本班次无法获得公交服务，系统搜索最优停靠点反馈给公交乘客。
6.根据权利要求5所述的公交调度系统的控制方法，其特征在于:所述系统搜索最优停靠点的方法为:根据动态出行乘客的出行信息确定被拒绝乘客的位置信息，确定相应区间内所有已经接受的停靠点，包括相应区间的上游固定站点和下游固定站点山为当前被拒绝乘客的步行时间，12为当前被拒绝乘客的乘车时间，搜索区间内使&+12最小的停靠点，并设定使t1+t2最小的停靠点为最优停靠点；调度模块将最优停靠点信息反馈给乘客，若乘客接受且乘客数不超过额定载客量，车辆调度模块将此乘客列入待服务名单，否则不再向此乘客提供服务。
7.根据权利要求4所述的公交调度系统的控制方法，其特征在于:在需求响应式接驳公交模式下，判断乘客是否能得到服务的方法为:采用最短行驶时间插入法计算本班次服务动态出行乘客和所有预约出现乘客并返回换乘站点所花费的时间T’，设定本班次车辆发车时间t’ s和本班次所允许的最晚返回换乘站点的时间t’ e，当T’ < t’ e-f s且乘客数低于额定载客量时，乘客可以在本班次获得服务；当T’ > t’ e-f s或乘客数大于额定载客量时，乘客在本班次无法获得公交服务，自动进入当天后续班次搜索。
8.根据权利要求4所述的公交调度系统的控制方法，其特征在于:在可变线路式公交模式下，所述步 骤2中车辆初始行驶路径的获得方法为:将本班次所有η个被接受的预约出行乘客按照预约时间的先后排序，分别表示为P i，P 2......P n ;在相应区间内插入乘客P1，利用车辆期望速度在区间内搜索路径服务P1的最短行驶时间，确定插入P1后的车辆行驶路径；插入乘客P2，结合车辆期望速度搜索在当前行驶路径基础上服务P2的最短额外行驶时间，确定插入P2后的车辆行驶路径；利用上述最短行驶时间插入法依次插入乘客P3......Pn，最终获得车辆初始行驶路径。
9.根据权利要求4所述的公交调度系统的控制方法，其特征在于:在需求响应式接驳公交模式下，所述步骤2中车辆初始行驶路径的获得方法为:将本班次所有η个被接受的预约出行乘客按照预约时间的先后排序，分别表示为Pl’，P’ 2......P’ η ;插入乘客Pl’，C代表干线公交换乘点，结合车辆期望速度在服务区域内搜索路径C-Pl’ -C的最短行驶时间，确定插入P1'后的车辆行驶路径；插入乘客P’2，结合车辆期望速度搜索在C-Pl’-C路径基础上服务P’2的最短额外行驶时间，确定插入P’2后的车辆行驶路径；利用上述最短行驶时间插入法依次插入乘客P’ 3......P’ n，最终获得车辆初始行驶路径。
10.根据权利要求4所述的公交调度系统的控制方法，其特征在于:所述车辆调度模块根据路况信息模块发送的服务区域内路网数据和路况信息实时调整车辆行驶路径；调整车辆行驶路径的方法为:路况信息以设定的时间间隔实时更新，更新后连同路网数据被发送至车辆调度模块；当路况信息更新时，根据公交车辆当前位置信息确定剩余行驶路径，根据路况信息在剩余行驶路径中搜索每对停靠点之间行驶时间最短的行驶路径，更新全部的剩余行驶路径；当更新后行驶路径不同于当前行驶路径时，车辆调度模块将更新后的行驶路径通过通讯模块发 送给车辆终端模块。
【文档编号】G08G1/123GK103956041SQ201410123782
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】李文权, 邱丰, 沈金星, 冯佩雨, 郭士永, 焦云涛, 高煦明 申请人:东南大学