[發(fā)明專利]一種基于期望行駛成本的公交車輛停車場選址方法

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• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113780851A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉杰;顧高翔;張穎
• 申請（專利權(quán)）人: 上海世脈信息科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06F30/20;G06F111/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于期望行駛成本的公交車輛停車場選址方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、從城市管理部門和公交系統(tǒng)管理部門獲取基本數(shù)據(jù)，包括城市分等級道路交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；獲取候選公交車輛停車場的空間位置、停車容量和建設(shè)成本；獲取已有公交車輛停車場的空間位置和停車容量，以及充電終端改建的成本；獲取公交線路的首末站空間位置，根據(jù)其所屬公交線路的發(fā)車量計算其公交車在冊運營車輛，進而計算其在首末站的車輛異地停車需求；根據(jù)公交線路的公交車日常加油、充電和車輛維修保養(yǎng)頻次，計算公交車往返首末站和車輛停車場過程中需要加油和車輛維修保養(yǎng)的概率，以及在停車場中的充電需求；

步驟2、針對每個公交線路首末站和候選公交車輛停車場，以通行時間為成本，計算其在道路交通網(wǎng)中的最小成本距離，考慮車輛直接往返首末站和停車場、車輛在往返過程中加油、車輛在往返過程中維修保養(yǎng)、車輛在往返過程中同時加油和維修保養(yǎng)這4種可能出現(xiàn)的情況，分別計算其最小成本距離；

步驟3、建立最小成本距離矩陣，在此基礎(chǔ)上設(shè)計一種復(fù)合成本最優(yōu)設(shè)施布局算法，在給定公交車電動化比例的條件下，綜合考慮公交車輛日常往返停車場和公交首末站之間的時間成本和停車場及其充電終端本身的建設(shè)和維護成本，實現(xiàn)對公交車輛停車場數(shù)量和空間位置的最優(yōu)選擇；

步驟4、針對在原有公交車輛停車場建設(shè)基礎(chǔ)上進一步新增場站、降低成本的局部優(yōu)化問題，在步驟3設(shè)計的算法基礎(chǔ)上進行改進，設(shè)計一種局部公交車輛停車場選址布局優(yōu)化算法，在保留原有公交車輛停車場布局基礎(chǔ)上新增一定數(shù)量的停車場以降低公交車的通行成本，實現(xiàn)對公交車輛停車場空間布局的局部改進。

2.一種基于期望行駛成本的公交車輛停車場選址方法，其特征在于，所述步驟1基于城市管理部門和公交系統(tǒng)管理部門所獲得的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過首末站在冊車輛及停車容量，計算總體異地停車需求及充電終端需求，再通過各條公交線路所屬公交車輛日常的加油和維修保養(yǎng)頻次，計算公交車輛單趟往返停車場和公交首末站需要加油的概率、需要維修保養(yǎng)的概率和同時需要加油和維修保養(yǎng)的概率。

3.一種基于期望行駛成本的公交車輛停車場選址方法，其特征在于，所述步驟2根據(jù)道路交通網(wǎng)、加油站、維修保養(yǎng)場和候選公交車輛停車場地理空間信息，計算各設(shè)施之間的最短路徑，并累計最短路徑中各路段耗時，即路段長度d與其行駛速度s比值，獲得各個公交首末站的公交車輛直接往返、中途加油、中途維修保養(yǎng)、中途維修并保養(yǎng)四中情況下至候選車輛停車場的最小時間成本。

4.一種基于期望行駛成本的公交車輛停車場選址方法，其特征在于，所述步驟3根據(jù)城市范圍內(nèi)直接往返各個公交首末站和候選車輛停車場的最小時間成本，以及在不同類型的公交車往返途中經(jīng)過加油站和維修保養(yǎng)場的最小時間成本，構(gòu)建4個最小時間成本矩陣，建立公交車異地停車場的設(shè)施區(qū)位選址模型，該模型以CES函數(shù)形式復(fù)合的公交車異地停車及其過程中的加油、維修通勤時間成本，和停車場建設(shè)成本的最小為優(yōu)化目標，其中車輛停車場建設(shè)成本和公交車往返公交首末站和車輛停車場之間的時間成本之間進行CES復(fù)合的偏好系數(shù)可從公交部門獲取，在約束條件中以0-1布爾變量控制候選集合中停車場的新建和每輛需要異地停車的公交車的停車選擇，實現(xiàn)對車輛停車場數(shù)量、空間位置和車輛停車安排的全局優(yōu)化。

5.一種基于期望行駛成本的公交車輛停車場選址方法，其特征在于，所述步驟4基于步驟3所獲得的城市范圍內(nèi)各個公交首末站和候選車輛停車場之間包含直達和經(jīng)停加油站和維修保養(yǎng)場的4種情況下的最小時間成本矩陣，以及從公交部門獲取其對車輛停車場建設(shè)成本和公交車往返公交首末站和車輛停車場之間的時間成本之間的偏好系數(shù)，對公交車異地停車場設(shè)施選址算法進行修改，將停車場分為已有且確定保留及候選兩類，同樣以CES形式復(fù)合的新增停車場成本和公交車通勤成本最小為優(yōu)化目標，通過將確定保留的停車場的運營狀態(tài)外生鎖定，確保決定保留的停車場出于運營狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上對成本最優(yōu)下的公交車異地停車場的新建和公交車的異地停車調(diào)度進行優(yōu)化，計算新增停車場的數(shù)量、位置的優(yōu)化。