[發明專利]一種基于串聯雙瓶頸路網的早通勤出行成本計算方法

在審

• 申請號: 202210175969.7
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114548570A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 孫湛博;黃安煜;秦子曄
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/30;G08G1/01;G08G1/065
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 黃芷;吳桐

1.一種基于串聯雙瓶頸路網的早通勤出行成本計算方法，其特征在于，該方法應用于全自動駕駛環境，出行者早通勤出行成本包括出行者的擁堵成本、車輛停車過程中所產生的自動駕駛成本、到達目的地時由于遲到或早到而產生的懲罰，包括步驟如下：

S1、構建串聯雙瓶頸路網：所述串聯雙瓶頸路網包括瓶頸一和瓶頸二，且瓶頸一的通行能力s₁大于瓶頸二的通行能力s₂，所述通行能力是指一個瓶頸在單位時間內能夠通過的最大車輛數，當瓶頸處的到達率超過了該瓶頸的通行能力時即發生排隊或排隊車輛逐漸累積，否則瓶頸處不發生排隊或排隊逐漸消散；所述瓶頸一位于居住區與目的地之間，用于反映早通勤途中由于所有不確定因素造成的交通擁堵，也即出行時間中除了車輛以自由流速度駛過該路程所需要的時間以外，由其他因素所造成的擁堵排隊時間；所述瓶頸二位于目的地處，用于反映車輛在早通勤過程中由于目的地處停車下客需求增加所造成的擁堵排隊現象；在早通勤期間，出行者t時刻從居住區出發，在瓶頸一處經歷時長為T₁(t)的排隊后在t_A時刻到達目的地處，到達后立即下車；而此時車輛由于集中的停車下客需求在目的地處的瓶頸二經歷時長為T₂(t)的排隊后前往停車場停車；

S2、求出行者的擁堵成本：出行者在到達目的地之前在車內經歷排隊，故處行政在瓶頸一處的擁堵成本包括自身的擁堵成本αT₁(t)和車輛的擁堵成本τT₁(t)；到達目的地處，出行者立即下車前往工作地點，而車輛則需經過時長為T₂(t)的排隊后才能前往停車場，故出行者在瓶頸二處的擁堵成本只有車輛的擁堵成本τT₂(t)；因此，出行者的擁堵成本為(τ+α)T₁(t)+τT₂(t)；其中，α為出行者單位時間由于排隊延誤而產生的成本，τ為車輛單位時間的擁堵成本；

S3、求車輛停車過程中所產生的自動駕駛成本：在不收停車費的情況下，到達目的地較早的車輛將優先占用距目的地較近的車位以降低車輛停車的自動駕駛成本；在t時刻從居住區出發并在t_A時刻到達目的地的出行者將車輛停在與目的地相距x的停車場；假設停車場容量足夠大，足夠容納所有t時刻從居住區出發的車輛；若車輛行駛單位距離的能耗為w，則車輛前往停車場的能耗為wx；設單位能耗所需燃料的價值為λ，則車輛停車過程所產生的自動駕駛成本為λwx；

S4、求到達目的地時由于遲到或早到而產生的懲罰：假設所有出行者的規定上班時間都為t^*，對早于規定時間到達目的地即t_A＜t^*或萬一規定時間到達目的地即t_A＞t^*的出行者分別給予懲罰，單位時間早到懲罰為β，單位時間遲到懲罰為γ，則對于早于規定時間到達目的地的出行者給予的懲罰為早到懲罰β[t^*-t_A]，對于晚于規定時間到達目的地的出行者給予的懲罰為遲到懲罰γ[t_A-t^*]；因此，到達目的地時由于遲到或早到而產生的懲罰為max{0，β[t^*-t_A]}+max{0，γ[t_A-t^*]}；

S5、求出行者早通勤出行成本：記t時刻從居住區出發的出行者早通勤出行成本為C(t)，則C(t)滿足：

C(t)＝(τ+α)T₁(t)+τT₂(t)+λwx+max{0，β[t^*-t_A]}+max{0，γ[t_A-t^*]}。 (1)