[發(fā)明專利]公共自行車用戶最優(yōu)路線搜索方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410380287.5
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104165635A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董紅召;吳滿金;劉冬旭;陳寧
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34;G06F19/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種公共自行車用戶最優(yōu)路線搜索方法，屬于智能交通領(lǐng)域。

背景技術(shù)

公共自行車系統(tǒng)承擔(dān)著重要的城市短程交通任務(wù)，可以有效解決公共汽車交通的“最后一公里”難題，提升城市交通的整體服務(wù)水平。公共自行車系統(tǒng)自從在全國范圍內(nèi)推行以來，作為一種綠色交通方式,以其方便、快捷、低價的公共交通特征，節(jié)能、環(huán)保、健康的優(yōu)點，越來越受到人們的青睞。在為廣大市民和游客帶來出行方便的同時，也存在著一些局限，如用戶在陌生道路騎行時很難進(jìn)行最優(yōu)路線規(guī)劃，不合理的路線選擇造成用戶時間延誤，主要原因如下：

1)用戶所選擇的路線非最短距離路線。

2)用戶所選擇的路線交叉口過多，造成等待時間過長。

3)用戶所選擇路線的部分路段可能較擁堵，造成平均騎行速度下降，導(dǎo)致時耗的增加。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述存在問題，本發(fā)明提出了一種公共自行車用戶最優(yōu)路線搜索方法。

針對上述不足，本發(fā)明提供了一種公共自行車用戶最優(yōu)路線搜索方法。本發(fā)明設(shè)計的路線搜索方法可以幫助用戶預(yù)先給出起始租賃點和終點租賃點間的最優(yōu)出行線路規(guī)劃，使用戶快速到達(dá)目的地租賃點。

本發(fā)明首先確定起始租賃點和終點租賃點間的合理路線選擇范圍。在確定好的合理范圍內(nèi)，生成可行路線選擇集合。然后根據(jù)路線總長度，交叉路口延誤時間，以及道路擁堵造成的時間延誤這三個參數(shù)構(gòu)造出行時耗目標(biāo)函數(shù)，最終從可行路線選擇集中搜索得到時耗最短的線路作為最優(yōu)路線。方法具體步驟如下：

1.確定路線選擇范圍。

連接出行起始租賃點和終點租賃點，得到起止點的直線距離l，以l為弦，αl為弧長畫弧(αl為用戶所能忍受的最大繞行距離，α為大于1為系數(shù)，可由調(diào)查得到或?qū)＜医o定)，以兩條弧間的范圍作為可行路線的生成范圍，生成合理路線。

2.生成可行路線選擇集。

在步驟1確定的合理范圍內(nèi)，生成出行起始租賃點到終點租賃點這兩點間所有可達(dá)性路線的集合，記為S＝{S₁,S₂,…,S_i,…,S_n}。S₁,S₂,…,S_n分別代表不同的可從起點到達(dá)終點的路線。

3.生成目標(biāo)函數(shù)。

對于公共自行車騎行路線的最優(yōu)性，需考慮路線總長度，交叉路口延誤時間，以及道路擁堵造成的時間延誤。因此構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)如下：

F(S_i)＝F_L(S_i)+F_T(S_i)+F_C(S_i)??(1)

F(S_i)表示公共自行車用戶在第i路線S_i的時耗，當(dāng)F(S_i)為最小時，S_i即為最優(yōu)路線。

其中：

表示在理想情況下從起點到終點所需的時間。L_i表示路線S_i的實際長度，表示公共自行車平均速度。

F_T(S_i)＝nPT，表示交叉口延誤時間。n表示路線S_i中所包含的交叉口數(shù)目，P表示公共自行車用戶在紅燈期間到達(dá)交叉路口的比率，T表示紅燈的平均等待時間。公共自行車在交叉口基本不會因排隊及路口流量問題造成二次時間延誤，因此以紅燈的等待時間作為交叉口延誤時間。

表示道路擁堵延誤。L_ij表示路線S_i中的某一擁堵路段j的實際長度，v_ij表示公共自行車用戶在這一擁堵路段的平均速度。表示用戶在路線S_i中的路段j擁堵情況下的時耗，表示理想情況下的時耗，即為用戶在路線S_i中的擁堵路段j的擁堵延誤。

4.搜索最優(yōu)路線。

以公共自行車用戶在路線S_i上的時耗F(S_i)為優(yōu)化目標(biāo)，搜索具有最短時耗minF(S)的路線。

41初始化設(shè)定路線S₁為最優(yōu)路線，即minF(S)＝F(S₁)。