[發明專利]基于多目標優化的公交運行區間速度優化控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010320704.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111540225B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 王旭;蔣佩玉;吳建清
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G08G1/123
• 分類號: G08G1/123;G08G1/127;G08G1/052
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.基于多目標優化的公交運行區間速度優化控制方法，其特征在于，包括：

獲取車輛實時位置、速度信息、下游站點位置以及交叉口位置信息；

以公交運行準點性為最重要目標，基于獲取到的信息求解滿足公交運行準時性的最優解集；

求解滿足公交運行準時性的最優解集；具體包括：

假設v₁為車輛到達交叉口之前的勻速行駛速度；v₃為車輛離開交叉口后的勻速行駛速度；

若當前車輛位于準時區域內，在保證車輛準時到站的基礎上，通過求解燃油經濟性模型，優化公交車輛在當前區域的運行速度；

若當前車輛位于早點區域內，且以最小允許速度運行時，在綠燈時間內到達交叉口，則v₁、v₃皆取最小允許速度；

若當前車輛位于早點區域內，且以最小允許速度運行時，在紅燈時間內到達交叉口，則v₃取最小允許速度，通過求解燃油經濟性模型確定v₁；

若當前車輛位于晚點區域內，且以最大允許速度運行時，在綠燈時間內到達交叉口，則v₁、v₃皆取最大允許速度；

若當前車輛位于晚點區域內，且以最大允許速度運行時，在紅燈時間內到達交叉口，則v₃取最大允許速度，通過求解燃油經濟性模型確定v₁；

以公交運行燃油經濟性為次重要目標，在所述最優解集的基礎上，求解公交運行的最優速度，指導公交車輛的運行。

2.如權利要求1所述的基于多目標優化的公交運行區間速度優化控制方法，其特征在于，以公交運行準點性為最重要目標，建立公交到站準時性區域判斷模型，所述公交到站準時性區域判斷模型包括：

假設當前時刻t_c公交車輛位于位置L_c，由當前車輛位置及車輛速度限制區間得到當前位置L_c可準時到達站點的準時時間區間，判斷當前車輛是否可準時到站；

若當前車輛到站時間位于準時時間區間，則其位于準時區域；若當前車輛到站時間早于所述準時時間區間，則其位于早點區域；若當前車輛到站時間晚于所述準時時間區間，則其位于晚點區域。

3.如權利要求2所述的基于多目標優化的公交運行區間速度優化控制方法，其特征在于，若當前位置L_c與站點L_s之間存在交叉口，且由最小允許行駛速度確定的準點下限位于交叉口紅燈時間內，或由最大允許行駛速度確定的準點下限位于交叉口紅燈時間內時，則對當前位置的準時時間區間進行修正。

4.如權利要求3所述的基于多目標優化的公交運行區間速度優化控制方法，其特征在于，所述對當前位置的準時時間區間進行修正的方法包括：

假設交叉口準點區域下限為公交車在第i周期到達，求得當前位置的準時時間下限為：

其中，t_g,i為第i周期的綠燈啟亮時間，t_r,i為第i周期的紅燈啟亮時間；t_g,i+1為第i+1周期的綠燈啟亮時間；L_int為交叉口位置。

5.如權利要求3所述的基于多目標優化的公交運行區間速度優化控制方法，其特征在于，所述對當前位置的準時時間區間進行修正的方法包括：

假設交叉口準點區域上限為公交車在第j周期到達，求得當前位置的準時時間上限為：

其中，t_g,j為第j周期的綠燈啟亮時間，t_r,j為第j周期的紅燈啟亮時間；t_g,j+1為第j+1周期的綠燈啟亮時間。