[發(fā)明專利]一種汽車共享系統(tǒng)車輛的調(diào)度方法

有效

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• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107239883B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬萬經(jīng);劉奇
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/06
• 代理公司: 上?？剖⒅R產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

本發(fā)明涉及一種汽車共享系統(tǒng)車輛的調(diào)度方法，包括以下步驟：1)根據(jù)各個站點的歷史調(diào)度數(shù)據(jù)設(shè)定站點失效概率并獲取對應(yīng)的閾值；2)以調(diào)度完成后各個站點的車輛數(shù)與閾值的差值最小作為調(diào)度模型的目標函數(shù)，并且設(shè)立約束條件和優(yōu)先設(shè)定，建立調(diào)度模型，并且對于需要重新優(yōu)化的事件進行閾值的重新設(shè)定；3)對調(diào)度模型進行求解獲取對應(yīng)的調(diào)度策略。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有模型假設(shè)、參數(shù)較少、標定簡單、科學有效、優(yōu)化模型目標合理、實現(xiàn)方便、求解迅速、模型約束條件符合現(xiàn)實要求等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車共享系統(tǒng)車輛調(diào)配領(lǐng)域，尤其是涉及一種汽車共享系統(tǒng)車輛的調(diào)度方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有汽車共享系統(tǒng)車輛的調(diào)度方法主要包括人工經(jīng)驗判斷法、靜態(tài)線性規(guī)劃法和動態(tài)隨機規(guī)劃法：

1、(基于閾值)人工經(jīng)驗判斷法

依經(jīng)驗為站點車輛數(shù)設(shè)置上下閾值；將當前車輛數(shù)與閾值比較得到調(diào)度需求；再員工自行判斷得到調(diào)度方案。

缺點：閾值設(shè)置沒有科學依據(jù)；調(diào)度方案生成未經(jīng)優(yōu)化。

2、(基于閾值、最小成本為目標)靜態(tài)線性規(guī)劃法

為站點車輛數(shù)設(shè)置上下閾值；附加站點間的調(diào)度成本；以成本最小為目標利用線性規(guī)劃求解車輛調(diào)配方案。

缺點：閾值設(shè)置沒有科學依據(jù)；車輛調(diào)度為日常短期決策；而涉及調(diào)度成本的因素，如員工數(shù)量，短期內(nèi)為固定不變因素；因此成本作為目標不合理；靜態(tài)模型不能應(yīng)對系統(tǒng)的動態(tài)變化。

3、(基于可靠性)動態(tài)隨機規(guī)劃法

將用戶需求、使用時間等因素作為隨機變量，引入可靠性指標，動態(tài)優(yōu)化求解車輛調(diào)配方案。

缺點：模型使用中參數(shù)標定復雜，且對數(shù)據(jù)量要求大，易存在數(shù)據(jù)稀疏的問題；隨機規(guī)劃求解困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種模型假設(shè)、參數(shù)較少、標定簡單、科學有效、優(yōu)化模型目標合理、實現(xiàn)方便、求解迅速、模型約束條件符合現(xiàn)實要求的汽車共享系統(tǒng)車輛的調(diào)度方法。

一種汽車共享系統(tǒng)車輛的調(diào)度方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)各個站點的歷史調(diào)度數(shù)據(jù)設(shè)定站點失效概率并獲取對應(yīng)的閾值；

2)以調(diào)度完成后各個站點的車輛數(shù)與閾值的差值最小作為調(diào)度模型的目標函數(shù)，并且設(shè)立約束條件和優(yōu)先設(shè)定，建立調(diào)度模型，并且對于需要重新優(yōu)化的事件進行閾值的重新設(shè)定；

3)對調(diào)度模型進行求解獲取對應(yīng)的調(diào)度策略。

所述的步驟2)中，調(diào)度模型的目標函數(shù)為：

其中，x_ij為在優(yōu)化周期T內(nèi)需要調(diào)出車輛的站點到需要調(diào)入車輛的站點j之間的調(diào)度車輛數(shù)，α_i、α_j為優(yōu)先權(quán)附加系數(shù)，I_excess為調(diào)出車輛的站點集合，I_shortage為調(diào)入車輛的站點集合。

所述的步驟2)中，優(yōu)先設(shè)定包括站點優(yōu)先和狀態(tài)優(yōu)先，所述的站點優(yōu)先中通過設(shè)置優(yōu)先權(quán)附加系數(shù)來表示站點的優(yōu)先級，所述的狀態(tài)優(yōu)先中，設(shè)定站點滿載站臺的優(yōu)先級高于站點空置狀態(tài)。

所述的步驟2)中，約束條件包括調(diào)度量上限約束、員工出行鏈長度約束、續(xù)航約束、節(jié)點守恒約束、單次調(diào)度距離限制約束和可行性約束。

所述的調(diào)度量上限約束為調(diào)度任務(wù)數(shù)量應(yīng)確保每個站點被調(diào)度的車輛數(shù)不多于實際所需要調(diào)度的車輛，即不多于調(diào)度需求，表達式為：