[發明專利]一種無人駕駛電動出租車動態合乘調度系統及方法

有效

• 申請號: 202111388216.6
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN113990093B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 趙蒙;陳琦;胡祥培
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G08G1/0967
• 分類號: G08G1/0967;G08G1/0968;G08G1/00
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 姜有維

1.一種無人駕駛電動出租車動態合乘調度方法，其特征在于：該方法使用一種無人駕駛電動出租車動態合乘調度系統；

該系統包括相互信息交流的通訊模塊、信息存儲模塊和控制模塊，還包括和通訊模塊相互信息交流的用戶端和無人駕駛車載通訊終端；

所述通訊模塊用于信息存儲模塊和控制模塊與用戶端和無人駕駛車載通訊終端之間的信息交流；

所述通訊模塊傳遞的信息包括實時路網交通信息、用戶出行需求信息、車輛位置、電量狀態和載客狀態；

所述信息存儲模塊中存有路網拓撲數據、路網柵格化數據、不同場景下路網中任意兩地之間的最優路徑其經過的柵格編號數據、用戶基本信息數據和電動汽車基本信息數據；

所述控制模塊用于根據從通訊模塊和信息存儲模塊接收到的數據信息生成用戶服務計劃和車輛調度方案；

該方法包括以下步驟：

S1：用戶端將訂單信息發送至通訊模塊；

S2：通訊模塊將訂單信息、實時采集到的實時路網交通信息，電動汽車位置信息、電量信息和載客信息上傳至控制模塊；

S3：信息存儲模塊將路網拓撲數據、路網柵格化數據、不同場景下路網中任意兩地之間的最優路徑其經過的柵格編號數據、用戶基本信息數據和電動汽車基本信息數據上傳至控制模塊；

S4：控制模塊接收通訊模塊和信息存儲模塊的信息數據，執行無人駕駛電動出租車動態調度方法，生成用戶服務計劃和車輛調度方案；

S5：控制模塊將用戶服務計劃和車輛調度方案分別上傳至通訊模塊和信息存儲模塊，通訊模塊將調整后的用戶接送地點以及預估接送時間分別發送至各客戶端，將車輛調度方案發送至各無人駕駛車載通訊終端，信息存儲模塊根據接收的用戶服務計劃和車輛調度方案更新相應的用戶和車輛信息；

所述無人駕駛電動出租車動態調度方法包括以下步驟：

S41：將所有用戶端的訂單信息添加至任務總表；

S42：根據服務任務匹配規則，對用戶訂單列表中的用戶服務任務兩兩匹配，將匹配成功的合乘任務加入任務總表頂端；

S43：對于所有合乘任務，在半徑小于閾值Ⅳ的范圍內根據車輛與任務匹配條件尋找可以執行任務的車輛，若存在，則將合乘任務分配給該車，同時將任務信息發送給相關用戶確認，若所有用戶都同意則匹配成功，執行S46，否則匹配不成功，則刪掉合乘任務；

S44：對于所有非合乘任務，同上在半徑小于閾值Ⅳ的范圍內尋找空車或者其中將在時間閾值Ⅴ內完成任務的車輛，若存在則執行S46，否則跳轉至S45；

S45：在接客點周圍半徑小于閾值Ⅳ的范圍內尋找將經過該區域的任務路徑，根據訂單插入規則判斷訂單是否可以插入到任務路徑中，若可以則執行S46，否則從任務總表中刪除該任務；

S46：在任務總表中刪掉任務總表中相關用戶的所有服務任務，更新用戶訂單分配和合乘信息以及車輛任務計劃表，若車輛在完成任務后電量低于閾值Ⅵ則在車輛任務計劃表之后添加車輛充電計劃；

S42中服務任務匹配規則包括如下步驟：

S421：如果其中一名用戶的接客或送客地點所在柵格與另一乘客接送點間最優路徑所經過柵格重合或相鄰，則匹配度加1；

S422：匹配度不小于2的用戶認為可以合乘，以最優路徑依次連接兩用戶接送點形成合乘路徑；

S423：如果調整后路徑的長度與兩用戶各自原最優路徑長度的差值不超過閾值Ⅲ，則匹配成功。

2.根據權利要求1所述的一種無人駕駛電動出租車動態合乘調度方法，其特征在于：所述用戶服務計劃包括用戶接送地點、預估的用戶接送時間和每個用戶的服務車輛信息，車輛調度方案包括車輛需要抵達的任務地點、行駛路徑和充電方案。

3.根據權利要求1所述的一種無人駕駛電動出租車動態合乘調度方法，其特征在于：所述路網柵格化數據為將路網按照邊長為預設值Ⅰ的方格網柵格化處理，生成柵格編號，柵格內包含的路網節點編號及其相鄰柵格編號，其中相鄰柵格定義為二者之間至少存在能夠不經由其他節點直接以路段相連的一對節點。

4.根據權利要求1所述的一種無人駕駛電動出租車動態合乘調度方法，其特征在于：所述不同場景下路網中任意兩地之間的最優路徑其經過的柵格編號數據的生成步驟為：

S31：根據采集到的固定時間間隔路網交通信息數據和路網柵格化數據，根據每個時間點的路網中各柵格內車輛平均行駛速度，通過聚類方法形成若干組代表性路網交通狀態場景；

S32：針對每組場景，根據路網中任意兩節點之間的所有常用路徑，其中如果用時最少路徑的長度與距離最短路徑之間的長度差值若不大于預設值Ⅱ，則將該用時最少路徑設為最優路徑，跳轉至下一步，否則剔除該路徑并重復本步驟；

S33：記錄每組場景的路網中兩點間最優路徑距離，經過的所有節點編號以及這些節點所在柵格編號。