[發明專利]一種公交發車頻率仿真調度系統

在審

• 申請號: 202110652759.8
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113537713A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王銘宇;張樂文
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 張斌

1.一種公交發車頻率仿真調度系統，其特征在于，包括以下模塊：

運算模塊，獲取公交線路信息，基于Nasch模型執行公交運行的模擬和仿真；

可視化模塊，接受運算模塊的數據，生成道路網格的可視化界面；

可操控模塊，獲取公交運行過程中可變參數的變更信息并進行控制，將控制變量數據發送至運算模塊進行運算；

其中，運算模塊的執行方法包括，

L1、在Nasch模型基礎上執行以下規則，

第一改進規則：公交車擁有唯一且確定的始發站和終點站，在向道路中添加公交車時，總是判斷公交路線始發站所在網格能否容納新的公交車，若能則添加車輛；當車輛經過終點站時則將該車釋放，公交路線終點站網格對應位置改為None；

第二改進規則：指定特定網格為固定站點，對于未經過該站點的公交車，若車輛當前所在位置與車輛當前速度相加大于站點所在位置，則表示公交車可以進站，更改車輛速度使之在站點停靠；

第三改進規則：公交車經過站點所在的網格時，進行乘客上下車的過程，采用不同參數的泊松分布生成乘客；

L2、定義可靠性指標衡量道路狀況，作為動態調度公交發車頻率的標準；

L3、基于構建的可靠性指標體系制定公交發車頻率調整策略；

L4、基于公交發車頻率調整策略對道路擁堵和乘客突增進行模擬。

2.根據權利要求1所述的公交發車頻率仿真調度系統，其特征在于，L2中所述的可靠性指標包括以下：

路線可靠性，衡量公交運營路線是否保持暢通，具體表現為當前道路中出現直接擁堵和間接擁堵的次數；直接擁堵表現為兩輛相同線路的公交車出現在相鄰網格，間接擁堵表現為兩輛相同線路的公交車之間空出一個網格；出現擁堵的次數越多表明路線可靠性越低；

時間可靠性，衡量公交是否能在合適時間內搭載乘客，具體表現為每個站點等待的乘客數，乘客數量越多表明時間可靠性越低；

安全可靠性，衡量公交運營過程中是否發生意外或交通事故，具體表現為平均每年公交路線發生上述事故的次數與每年公交發車次數的比值，安全可靠性越低表明應當適當減少發車；

換乘可靠性，衡量公交線路中的站點能夠搭乘其他線路公交的數量，具體表現為構造換乘矩陣，以換乘比例為指標，為換乘行為賦值，進而得到一條線路的換乘可靠性，結果在0到1之間，越接近1表明換乘能力越強。

3.根據權利要求2所述的公交發車頻率仿真調度系統，其特征在于，L3中的公交發車頻率調整策略包括：

A1、當公交線路的路線可靠性降低時，應提高發車頻率；具體表現為當某時刻道路中出現直接擁堵，或該班次公交車數量多于某一閾值時，公交發車頻率大幅提高；當某時刻道路中出現間接擁堵時，公交發車頻率小幅提高(幅度為直接擁堵提升的一半)；當某時刻道路中無該班次的公交車擁堵時，回歸初始發車頻率；其中發車頻率的減小幅度應參考換乘可靠性制定，換乘可靠性高的線路對應減小幅度低；

A2、當公交線路的時間可靠性降低時，若時間可靠性低于某一閾值，公交發車頻率減為最低；否則發車頻率的減小幅度為時間可靠性的單調函數，單調函數的參數應依據安全可靠性制定。

4.根據權利要求1所述的公交發車頻率仿真調度系統，其特征在于，為量化公交運營效率，當公交車駛入終點站時，意味著一趟運營工作結束，此時計算該公交車的單位里程客運量，表示為

其中p_i為站點客運量，s為總里程數；該指標揭示了公交車的運營效率。

5.根據權利要求1所述的公交發車頻率仿真調度系統，其特征在于，L4中所述的道路擁堵的模擬需執行，當出現道路擁堵時，規定所有速度大于1的車輛靜止不動，速度恰為1的車輛可以正常行駛。

6.根據權利要求1所述的公交發車頻率仿真調度系統，其特征在于，可操控模塊與監控單元通訊連接；可變參數的控制包括站點乘客數的控制、起始發車頻率的控制、以及道路狀態的控制。