CN112308368A - 一种公交实时调度仿真方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种公交实时调度仿真方法及***，所述方法包括：首先给定车辆调度方案，并确定单程集合和车次链；将单程按照发车时间由早到晚进行排序，并执行第一个单程；通过仿真控制策略确定当前单程的实际发车时间；通过AVL数据确定当前单程时间；通过当前单程的实际发车时间和预计运营时间确定当前单程的到达时间；重复上述步骤直至最后一个单程。所述***包括初始模块、控制器、被控对象、输出模块。本发明通过所述***执行上述方法，在控制器中有效减少了大间隔与串车情况的发成；在被控对象中通过AVL数据确定单程时间，能够更好的反应现实情况；检验了调度方案的鲁棒性，减少串车和大间隔现象的发生，进而提高公交的服务质量。
Description
技术领域
本发明涉及公共交通调度仿真研究技术领域，具体涉及一种公交实时调度仿真方法及***。
背景技术
公共交通车辆调度问题是使用一组车辆采用最高效的方式完成所有的单程任务。高效的车辆调度方案不仅能够提供可靠的服务还能够减少企业的运营成本。传统车辆调度方案在设计时往往假设单程时间固定，然而方案在执行的时候单程会受到复杂运营环境和突发情况的干扰，使得单程时间变得不确定。因此一个基于固定单程时间的方案很难被精准的执行。同时这些突发情况降低了服务水平，增加了企业成本。
因此如何在现实环境下检验方案的鲁棒性和执行率变得至关重要。基于此本发明提出了一种公交实时调度仿真方法及***，采用随机单程时间和给定的控制策略来检验车辆调度方案和时刻表的鲁棒性，同时本方法的控制策略考虑了串车与大间隔情况，能够有效减少串车和大间隔的发生，提高公交的服务水平。
发明内容
本发明针对现有基于固定单程车辆调度方案应对复杂现实环境效果较差的问题，本发明提供一种公交实时调度仿真方法及***，来检验车辆调度方案和时刻表的鲁棒性，减少串车现象的发生。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供一种公交实时调度仿真方法，包括以下步骤：
步骤1，给定车辆调度方案，确定单程集合与车次链；
步骤2，将单程按照发车时间由早到晚进行排序，并执行第一个单程；
步骤3，通过仿真控制策略确定当前单程的实际发车时间；
步骤4，通过基于AVL数据确定当前单程时间；
步骤5，通过当前单程的实际发车时间和预计运营时间确定当前单程的到达时间；
步骤6，重复步骤3至5直至最后一个单程。
另一方面，本发明实施例提供一种公交实时调度仿真***，其特征在于，配置有：
初始模块，获取现有车辆调度方案，确定单程集合和车次链；
控制器，通过控制策略确定当前单程的实际发车时间；
被控对象，通过单程运营时间分布抽样获得当前单程运营时间，并随机对当前单程施加外部干扰，模拟现实情况下的突发事件，最终确定单程的到达时间；
输出模块，输出对乘客的服务。
本发明实施例提供一种公交实时调度仿真方法及***，通过对前序单程的到达时间和道路车辆状态确定当前单程的发车时间；通过历史车辆定位（AVL）数据获得随机单程时间分布来确定仿真中的单程时间；检验了车辆调度方案和时刻表的鲁棒性，帮助车辆调度人员更好的评价修改车辆调度方案和时刻表，同时控制策略考虑了串车和大间隔因此能够减少串车与大间隔情况的发生，最终为乘客提供了更好的公共交通服务。
附图说明
图1为本发明实施例一种公交实时调度仿真方法被执行时的流程示意图；
图2为本发明实施例控制策略流程示意图；
图3为本发明实施例执行单程控制方法流程示意图；
图4为本发明实施例基于AVL数据确定单程时间方法流程示意图；
图5为本发明实施例一种公交实时调度仿真***结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明实施例一种公交实时调度仿真方法被执行时的流程示意图；如图1所示，包括以下步骤：
步骤1，给定车辆调度方案，确定单程集合与车次链；
步骤2，将单程按照发车时间由早到晚进行排序，并执行第一个单程；
步骤3，通过仿真控制策略确定当前单程的实际发车时间；
步骤4，通过AVL数据确定当前单程的运营时间；
步骤5，通过当前单程的实际发车时间和预计运营时间确定当前单程的到达时间；
步骤6，重复步骤3至5直至最后一个单程。
具体的，首先获取时刻表与车辆调度方案，将时刻表切分为一组单程集合，之后根据车辆调度方案，将其中由一辆车完成的单程任务集合称为一组车次链，进而获得车次链集合，并将单程所属车次链中的前一单程称为其前置单程。
将单程集合按照单程的计划发车时间由早到晚进行排序，并执行第一个单程。通过单程的计划发车时间，道路车辆状态根据控制策略确定单程的实际发车时间。之后通过单程运营时间抽样方法，获得当前单程运营时间，最终得到单程的到达时间。
图2为本发明实施例控制策略流程示意图；如图2所示，包括以下步骤：
步骤31，判断车辆是否出场；
步骤32，执行单程；
步骤33，判断车辆是否返场。
具体的，首先根据单程是否是车次链中首个单程，判断车辆是在车场等候还是正在运营，如果车辆在车场就先安排车辆出场，然后执行单程，之后需要根据车次链判断车辆执行单程后是否需要返场。
图3为本发明实施例执行单程控制方法流程示意图；如图3所示，包括以下步骤：
步骤321，将当前单程所属车次链中前一单程称为当前单程的前序单程，根据前序单程的到达时间，将其分为提前到达，准点或稍微晚点到达，一般晚点到达，严重晚点到达；
步骤322，如果前序单程提前到达，则判断是否发生大间隔，如果发生大间隔就直接发车，否则判断是否串车，如果没有串车则按计划发车，否则按计划时间加最短发车间隔发车；
步骤323，如果前序单程准点或稍微晚点到达，则判断线路是否发成串车，如果没有串车现象，就按照时刻表预定时间发车，否则按照时刻表预定时间加上一个最短发车间隔来发车；
步骤324，如果前序单程一般晚点到达，则判断线路是否发成串车，如果没有串车现象，就立即发车，否则等待一个最短发车间隔再发车；
步骤324，如果前序单程一般晚点到达，则判断线路是否发成串车，如果没有串车现象，就立即发车，否则等待一个最短发车间隔再发车；具体的，单程执行所需要的车辆来自前序单程，因此当前单程的发车时间要根据前序单程的到达时间来确定。基于此将前序单程的到达状态分为提前到达，准点或稍微晚点到达，一般晚点到达，严重晚点到达。当前置单程提前到达时，判断当前线路状态，如果发成大间隔就立即发车，如果发生串车就按照计划发车时间加上一个最小发车间隔发车，如果线路正常就按照计划发车时间发车；当前置单程准点或稍微晚点到达时，判断是否发成串车，如果发生串车就按照计划发车时间加上一个最小发车间隔发车，否则按照发车计划发车；当线路一般晚点到达时，判断是否发成串车，如果发生串车就间隔一个最小发车时间发车，否则直接发车；当线路严重晚点到达时，取消一个往返单程；
图4为本发明实施例基于AVL数据确定单程时间方法流程示意图；如图3所示，包括以下步骤：
步骤41，对AVL数据进行预处理，得到单程样本集合；
步骤42，单程时间样本得到单程时间分布；
步骤43，根据单程时间分布计算得到单程时间。
具体的：通过AVL数据，得到车辆在两站点间的单程时间集合;假设单程时间分布函数，通过得到的单程时间集合确定分布中的参数，进而得到单程时间分布函数；最后通过单程时间分布函数确定单程时间。
图5为本发明实施例一种公交实时调度仿真***结构示意图；如图3所示，包含以下结构：
初始模块，获取现有车辆调度方案，确定单程集合和车次链；
控制器，通过控制策略确定当前单程的实际发车时间；
被控对象，通过单程运营时间分布抽样获得当前单程运营时间，并随机对当前单程施加外部干扰，模拟现实情况下的突发事件，最终确定单程的到达时间；
输出模块，输出对乘客的服务。
本发明实施例提供一种公交实时调度仿真***执行上述方法，在控制器中根据前置单程的到达时间和是否发成大间隔与串车确定发车时间，有效减少了大间隔与串车情况的发成；在被控对象中通过AVL数据计算单程时间分布函数，之后确定单程时间，相较以往固定单程运营时间更能够反应现实情况；本发明能够检验车辆调度方案的鲁棒性，减少串车和大间隔现象的发生，进而提高公交的服务质量，方便乘客出行。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种公交实时调度仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，给定车辆调度方案，确定单程集合与车次链；
步骤2，将单程按照发车时间由早到晚进行排序，并执行第一个单程；
步骤3，通过仿真控制策略确定当前单程的实际发车时间；
步骤4，通过AVL数据确定当前单程时间；
步骤5，通过当前单程的实际发车时间和预计运营时间确定当前单程的到达时间；
步骤6，重复步骤3至5直至最后一个单程。
2.根据权利要求1所述的一种公交实时调度仿真方法，其特征在于，所述仿真控制策略包括：
步骤31，判断车辆是否出场；
步骤32，执行单程；
步骤33，判断车辆是否返场。
3.根据权利要求1所述的一种公交实时调度仿真方法，其特征在于，所述执行车次链的控制方法包括：
步骤321，将当前单程所属车次链中前一单程称为当前单程的前序单程，根据前序单程的到达时间，将其分为提前到达，准点或稍微晚点到达，一般晚点到达，严重晚点到达；
步骤322，如果前序单程提前到达，则判断是否发生大间隔，如果发生大间隔就直接发车，否则判断是否串车，如果没有串车则按计划发车，否则按计划时间加最短发车间隔发车；
步骤322，如果前序单程提前到达，则判断是否发生大间隔，如果发生大间隔就直接发车，否则判断是否串车，如果没有串车则按计划发车，否则按计划时间加最短发车间隔发车；
步骤323，如果前序单程准点或稍微晚点到达，则判断线路是否发成串车，如果没有串车现象，就按照时刻表预定时间发车，否则按照时刻表预定时间加上一个最短发车间隔来发车；
步骤324，如果前序单程一般晚点到达，则判断线路是否发成串车，如果没有串车现象，就立即发车，否则等待一个最短发车间隔再发车；
步骤325，如果前序单程严重晚点到达，则取消一对往返班次。
4.根据权利要求1所述的一种公交实时调度仿真方法，其特征在于，所述通过AVL数据确定当前单程时间方法包括：
步骤41，对AVL数据进行预处理，得到单程样本集合；
步骤42，单程时间样本得到单程时间分布；
步骤43，根据单程时间分布计算得到单程时间。
5.一种公交实时调度仿真***，其特征在于，包括初始模块、控制器、被控对象、输出模块。
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