[發(fā)明專利]優(yōu)化公交運(yùn)行效率的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010211200.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN111341138B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王澤庭;張永昌;楊海濤;朱桂清;尚春琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/123
• 分類號(hào): G08G1/123;G06F17/15;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 杜權(quán)

本發(fā)明提供了一種優(yōu)化公交運(yùn)行效率的方法。方法包括：獲取車站客流到達(dá)分布；獲取候車客流數(shù)；獲取公交乘客剩余容納量；預(yù)測(cè)下一個(gè)車站的上車人數(shù)，若說明候車客流可以全部登車，即此種情況下登車人數(shù)為此時(shí)站臺(tái)滯留人數(shù)Q_i?zhi＝0；若此時(shí)說明候車客流不能全部登車，即此種情況下登車人數(shù)為此時(shí)站臺(tái)滯留人數(shù)為預(yù)測(cè)下一個(gè)車站的下車人數(shù)；確定上下車客流最大值；駐站時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)。本發(fā)明通過預(yù)測(cè)公交駐站時(shí)長(zhǎng)以及優(yōu)化公交運(yùn)行時(shí)刻表，可以減少公交運(yùn)行過程中的停車次數(shù)，提高專用道公交到站的準(zhǔn)點(diǎn)率，提高公交運(yùn)行效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及公共交通領(lǐng)域，更具體地，涉及優(yōu)化公交運(yùn)行效率的方法。

背景技術(shù)

隨著城市公交專用道的大力建設(shè)及推廣，專用道公交優(yōu)先區(qū)域化控制需求逐漸增大，而車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，使得公交優(yōu)先的動(dòng)態(tài)控制有了新的技術(shù)支撐。基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)專用道公交車輛實(shí)行速度誘導(dǎo)，一來可以減少公交運(yùn)行過程中的停車次數(shù)，二來可以提高專用道公交到站的準(zhǔn)點(diǎn)率。專用道公交駐站時(shí)間的預(yù)測(cè)對(duì)公交車輛的準(zhǔn)時(shí)到站控制有著至關(guān)重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于公交準(zhǔn)時(shí)到站的控制需求，結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)車速誘導(dǎo)技術(shù)，提出一種專用道公交駐站時(shí)間預(yù)測(cè)及運(yùn)行時(shí)刻表優(yōu)化方法。

本發(fā)明提供了一種優(yōu)化公交運(yùn)行效率的方法，包括：

獲取車站客流到達(dá)分布：以1min為統(tǒng)計(jì)間隔，統(tǒng)計(jì)每分鐘到達(dá)公交站臺(tái)的人數(shù)，構(gòu)建目標(biāo)時(shí)段的客流到達(dá)情況，連續(xù)統(tǒng)計(jì)30天，采用相位型分布算法，通過對(duì)時(shí)間及該時(shí)間段的客流到達(dá)量進(jìn)行擬合分析，確定客流到站分布為Q＝H(t)；

獲取候車客流數(shù)：若公交發(fā)車頻率為f輛/時(shí)，因此同一公交站的公交到站時(shí)刻表間隔為t_p＝60/f min；第n,(1≤n≤f)輛車經(jīng)過第i個(gè)車站時(shí)的站臺(tái)候車人數(shù)為其中表示第n-1輛車在第i個(gè)車站經(jīng)過后的站臺(tái)滯留人數(shù)；

獲取公交乘客剩余容納量：依照下車刷卡數(shù)據(jù)獲取第i個(gè)車站的下車人數(shù)為上車人數(shù)為車內(nèi)客流承載為

預(yù)測(cè)下一個(gè)車站的上車人數(shù)：令公交車最大承載為Q_max，公交車在第i個(gè)車站時(shí)車內(nèi)富裕承載為

若說明候車客流可以全部登車，即此種情況下登車人數(shù)為此時(shí)站臺(tái)滯留人數(shù)Q_i-zhi＝0；

若此時(shí)說明候車客流不能全部登車，即此種情況下登車人數(shù)為此時(shí)站臺(tái)滯留人數(shù)為

預(yù)測(cè)下一個(gè)車站的下車人數(shù)：利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)歷史同期數(shù)據(jù)和歷史同期公交車內(nèi)承載關(guān)聯(lián)性分析，并確定其關(guān)聯(lián)關(guān)系為其中ξ(i)為第i個(gè)車站的下車人數(shù)同車內(nèi)承載之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)，綜合分析歷史同期下車人數(shù)、ξ(i)以及殘差補(bǔ)償修正，確定下車客流人數(shù)預(yù)測(cè)模型為：其中為第i個(gè)車站的預(yù)測(cè)下車人數(shù)，α,β為模型參數(shù)；α,β∈R，具體求解可以根據(jù)多組帶入求得不同車內(nèi)承載情況下的αξ(i)+β值，可以確定方程組

求解可以獲取α,β的值；

確定上下車客流最大值：上下車客流最大值為

駐站時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)：基于歷史數(shù)據(jù)中的各車站的上下車客流最大值同公交車輛在各站的駐站時(shí)長(zhǎng)tⁱ_dwell，經(jīng)過相關(guān)性檢驗(yàn)是否存在線性相關(guān)關(guān)系，并確定各車站的關(guān)聯(lián)性關(guān)系為

其中λ₁,λ₂分別為常態(tài)分量系數(shù)和細(xì)節(jié)分量系數(shù)。

在上述方法中，還包括：

確定站間行程時(shí)間：獲取公交車輛路段平均速度v_i，并結(jié)合交叉口配時(shí)信號(hào)狀態(tài)，獲取公交車輛在交叉口的等待耗時(shí)t_red，獲得站間公交車輛的行程時(shí)間為其中為站間行程時(shí)間，s_i為站間距離；