一种公交线网发车调度优化方法、装置、终端及介质与流程

1.本发明涉及城市公共交通运营管理技术领域，尤其涉及一种公交线网发车调度优化方法、装置、终端及介质。


背景技术：

2.城市干线是指在一定范围内地区的公路网中占据主干地位和起到主导作用、具有较强的经济、政治、文化或国防等重要服务职能的公路线。城市干线公交是指在城市干线内，利用公共汽车、城市轨道交通系统和有关设施，为公众提供基本出行服务的活动。城市公交发车时间间隔是公交公司根据线路人流、距离合理排班安排公交车发车时间。
3.城市干线公交作为城市交通尤其是高峰小时的乘客出行主要方式，城市干线公交往往有自己相对独立的车道或路权，城市干线公交的线路、发车间隔、服务满意度都是影响乘客选择公交作为出行方式的重要因素之一，同时对城市交通以及城市经济发展的推动有着重要的作用。优化城市干线公交发车时间间隔可以使乘客获得更优的乘车体验以及乘车满意度，同时，优化城市干线公交发车时间间隔可以使公交公司的成本降低，获得更多收益。
4.为了提高乘客对公交出行的满意度，增加乘客的乘车效率，以乘客最短出行时间为约束，提出一种更加适合乘客出行的公交车发车时间间隔。


技术实现要素：

5.本发明提供一种公交线网发车调度优化方法、装置、终端及设备，选取乘客乘车时间最少为核心影响因素，其余相关数据围绕乘客乘车时间最少进行选取，构建公交线网发车调度模型，将乘客乘车时间最短作为优化目标，能够使乘客在最短时间内乘车，提高公交线网的乘车效率，从而提升乘客乘车体验。
6.为了实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种公交线网发车调度优化方法，包括：
7.获取目标公交线网的运行参数信息，其中，所述运行参数信息，包括：所述目标公交线网的客流量信息、总距离、站间距离、车站总数、发车总数以及车辆最大载客量和车辆运动参数；
8.基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数；
9.计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短。
10.作为优选方案，所述基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数，具体包括：
11.基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，获取所述乘客的车站等车时
间t1，
[0012][0013]
获取所述车辆的车站停止时间t2，
[0014][0015]
获取所述车辆的站间行驶时间t3，
[0016][0017]
获取所述车辆的起步和停车时间t4，
[0018][0019]
获取所述公交线网发车调度模型的目标函数mint，
[0020][0021]
其中，k表示所述目标公交线网车站总数，k为车站序号，表示所述目标公交线网的第k站；n表示所述目标公交线网发车总数，n为发车序号，表示所述目标公交线网的第n辆车；t
k,n
表示所述目标公交线网的第n辆车到第k站的时间；t
k,n-1
表示所述目标公交线网的第n-1辆车到第k站的时间；qk(t
k,n
,t
k,n-1
)为在(t
k,n
,t
k,n-1
)时间内到所述第k站的乘客人数，(t
k,n
,t
k,n-1
)表示所述第n-1辆车离开第k站到第n辆车到达第k站的时间差；qk表示所述第k站的上车乘客人数；g
k,n
表示所述第n辆车在第k站的下车乘客人数；δq表示单位时间内上下车的乘客人数；r表示所述第n辆车的开关门时间；l
k,k+1
表示所述第k站到第k+1站的距离；vn表示所述第n辆车的平均行驶速度；l1表示所述第n辆车的起步加速距离；a1表示所述第n辆车的起步加速度；l2表示所述第n辆车的停车减速距离；a2表示所述第n辆车的停车减速度。
[0022]
作为优选方案，所述目标函数的约束条件为int，
[0023][0024]
其中，int为所述目标公交线网的车辆发车时间间隔，tn表示所述第n辆车的发车时间间隔；q
′
k,n
表示所述第n辆车在第k站滞留乘客人数，q
′
k,n
＝q
k-[a
m-(d
k-1,n-g
k,n
)]，am为所述目标公交线网的车辆的最大载客量，d
k-1,n
表示所述第n辆车在第k-1站后车上乘客人数。
[0025]
作为优选方案，所述计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短，具体包括：
[0026]
计算所述目标函数的第一解，根据所述第一解计算第一发车时间间隔，
[0027]
根据所述目标函数的约束条件验证所述第一发车时间间隔可行性；
[0028]
若可行，则所述第一解为所述目标函数的最优解，所述第一发车时间间隔作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短；
[0029]
若不可行，则调整所述公交线网发车调度模型，直至所述第一发车时间间隔可行。
[0030]
第二方面，本发明实施例提供了一种公交线网发车调度优化装置，包括：
[0031]
运行参数信息获取模块，用于获取目标公交线网的运行参数信息，其中，所述运行参数信息，包括：所述目标公交线网的客流量信息、总距离、站间距离、车站总数、发车总数以及车辆最大载客量和车辆运动参数；
[0032]
模型目标函数确定模块，用于基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数；
[0033]
模型最优调度计算模块，计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短。
[0034]
作为优选方案，所述模型目标函数确定模块，具体用于：
[0035]
基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，获取所述乘客的车站等车时间t1，
[0036][0037]
获取所述车辆的车站停止时间t2，
[0038][0039]
获取所述车辆的站间行驶时间t3，
[0040][0041]
获取所述车辆的起步和停车时间t4，
[0042][0043]
获取所述公交线网发车调度模型的目标函数mint，
[0044][0045]
其中，k表示所述目标公交线网车站总数，k为车站序号，表示所述目标公交线网的第k站；n表示所述目标公交线网发车总数，n为发车序号，表示所述目标公交线网的第n辆车；t
k,n
表示所述目标公交线网的第n辆车到第k站的时间；t
k,n-1
表示所述目标公交线网的第n-1辆车到第k站的时间；qk(t
k,n
,t
k,n-1
)为在(t
k,n
,t
k,n-1
)时间内到所述第k站的乘客人数，(t
k,n
,t
k,n-1
)表示所述第n-1辆车离开第k站到第n辆车到达第k站的时间差；qk表示所述第k站的上车乘客人数；g
k,n
表示所述第n辆车在第k站的下车乘客人数；δq表示单位时间内上下车的乘客人数；r表示所述第n辆车的开关门时间；l
k,k+1
表示所述第k站到第k+1站的距离；vn表示所述第n辆车的平均行驶速度；l1表示所述第n辆车的起步加速距离；a1表示所述第n
辆车的起步加速度；l2表示所述第n辆车的停车减速距离；a2表示所述第n辆车的停车减速度。
[0046]
作为优选方案，所述目标函数的约束条件为int，
[0047][0048]
其中，int为所述目标公交线网的车辆发车时间间隔，tn表示所述第n辆车的发车时间间隔；q
′
k,n
表示所述第n辆车在第k站滞留乘客人数，q
′
k,n
＝q
k-[a
m-(d
k-1,n-g
k,n
)]，am为所述目标公交线网的车辆的最大载客量，d
k-1,n
表示所述第n辆车在第k-1站后车上乘客人数。
[0049]
作为优选方案，所述模型最优调度计算模块，具体用于：
[0050]
计算所述目标函数的第一解，根据所述第一解计算第一发车时间间隔，
[0051]
根据所述目标函数的约束条件验证所述第一发车时间间隔可行性；
[0052]
若可行，则所述第一解为所述目标函数的最优解，所述第一发车时间间隔作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短；
[0053]
若不可行，则调整所述公交线网发车调度模型，直至所述第一发车时间间隔可行。
[0054]
第三方面，本发明实施例对应提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述公交线网发车调度优化方法。
[0055]
此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述公交线网发车调度优化方法。
[0056]
与现有技术相比，本发明实施例公开的一种公交线网发车调度优化方法、装置、终端及介质，通过获取目标公交线网的运行参数信息，构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数，计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短。因此，本发明实施例能够在进行发车时间间隔计算时选取是否有乘客滞留作为选择因素，将乘客乘车时间最短作为优化目标，能够使乘客在最短时间内乘车，提高公交线网的乘车效率，从而提升乘客乘车体验。
附图说明
[0057]
图1是本发明实施例提供的一种公交线网发车调度优化方法的流程示意图；
[0058]
图2是本发明实施例提供的一种公交线网发车调度优化装置的结构示意图。
具体实施方式
[0059]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
[0060]
需要说明的是，本发明的术语“包括”和“具体”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0061]
需要说明的是，经典的发车时间间隔模型有：多目标组合优化模型、平均时间间隔模型。
[0062]
多目标组合优化模型采用的是分时段多目标组合优化处理的思想。多目标组合优化模型是对不同的目标选用不同的数学模型，基于模型对应的约束条件，对模型进行求解，以达到最优。相较于单目标优化，多目标组合优化模型能够进行多个目标共同求解，求得其最优解；建立的模型能与实际紧密联系，结合实际情况对所提出的问题进行求解，使模型更贴近实际，通用性、推广性较强。但是模型考虑因素过多，没有重点影响因素，在进行公交车时间调整(优化)过程中，考虑因素没有着重点，且在调整时往往考虑公交线路范围过大，使得调整(优化)后时间方案没有具体的说明，且时间不具备明显区别性；结构比较复杂，思路不够清晰；各目标之间通过决策变量相互制约，往往存在相互矛盾的目标，整体最优但单个解可能最差；在实际实用过程中，可能会因为数据不完整、计算量过大等因素影响模型使用。多目标组合优化数学模型为：
[0063]
min f(x)＝[f1(x),f2(x)
…fn
(x)]
t
[0064]
s.t.x∈ω
[0065]
ω＝{x∈rn|gi(x)≤0,i＝1,2
…
p}
[0066]
式中：f(x)为目标空间；x＝(x1,x2,
…
,xn)∈ω表示决策空间；gi(x)为约束条件；f1(x),f2(x)
…fn
(x)为fn(x)的重要程度。
[0067]
平均时间间隔模型是采用的是企业管理最容易的思想。平均时间间隔模型是对几个已知参数进行分析，计算一个准确的时间间隔作为公交车发车时间间隔，目的是为了方便企业管理与人员调度。平均时间间隔模型简单易行，实现起来比较容易，不需要复杂的数据处理和模型训练，可以快速得到结果；对于缺失值的处理也比较简单，可以直接用相对应的平均值来填补缺失值；发车时间平均方便企业人员进行管理。但是平均时间间隔模型考虑因素过少；计算出的公交车发车时间间隔单一，没有考虑平峰和高峰小时人流量差异较大的问题，可能会导致高峰小时乘客等车时间过长，每趟车乘车人数过多，而平峰小时乘客人数过少；乘客对所得发车时间间隔满意度低，等车时间过长，选择公交出行的概率减少，导致公交公司盈利少甚至不盈利。平均时间间隔数学模型为：
[0068][0069]
式中：t为平均时间间隔；tn为第n辆车发车时间间隔(n＝1，2，3，
…
，)；n为车辆数量。
[0070]
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种公交线网发车调度优化方法的流程示意图，该公交线网发车调度优化方法，包括步骤s11至s13：
[0071]
s11：获取目标公交线网的运行参数信息，其中，所述运行参数信息，包括：所述目标公交线网的客流量信息、总距离、站间距离、车站总数、发车总数以及车辆最大载客量和
车辆运动参数；
[0072]
s12：基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数；
[0073]
s13：计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短。
[0074]
需要说明的是，本模型采取解决思路为：选取乘客乘车时间最少为核心影响因素，其余相关数据围绕乘客乘车时间最少进行选取；参考其他有关模型确定参数适中，方便获取数据，又不会使后续计算量过大或者过小影响最终计算结果；模型设定没有多目标组合优化模型结构复杂，但也没有平均时间间隔模型单一，本模型采用的模型框架较为清晰，更加方便进行计算与结果的得出；将乘客乘车时间最短最为优化目标，使乘客能在在最短时间乘车，提高乘客满意率及乘车效率。
[0075]
模型是对实际问题的抽象与简化的过程，并不能将实际情况的每一方面都考虑进来，为了抓住实际问题中的主要矛盾进行研究，降低模型的复杂程度、计算难度，使模型更具普适性，数据更易标准化、更易获得。在建立公交车发车时间间隔优化模型之前，需要对模型的建立提出合理的假设，假设内容如下：
[0076]
1)各个站点公交车辆的启动加速时间、停车减速时间一致，加速离开站点后，减速进入站点前，为站间行驶过程；
[0077]
2)站间公交车匀速行驶，且行驶在公交专用道，不考虑交叉口、信号灯的影响；
[0078]
3)第一个乘客到达公交站点至公交车到站站点的时间间隔内乘客的到达概率服从均匀分布；
[0079]
4)单位时间内，乘客上下车人数一样，即乘客上下车速度相同且有序；
[0080]
5)考虑车型为同一车型；
[0081]
6)优化过程所针对的公交线路不受周边线路的影响；
[0082]
7)公交车到站后，前后门同时开放，乘客从前门上车，从后门下车，乘客同时开始上下车。
[0083]
进一步的，步骤s12，具体包括：
[0084]
基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，获取所述乘客的车站等车时间t1，
[0085][0086]
获取所述车辆的车站停止时间t2，
[0087][0088]
获取所述车辆的站间行驶时间t3，
[0089][0090]
获取所述车辆的起步和停车时间t4，
[0091][0092]
获取所述公交线网发车调度模型的目标函数mint，
[0093][0094]
其中，k表示所述目标公交线网车站总数，k为车站序号，表示所述目标公交线网的第k站；n表示所述目标公交线网发车总数，n为发车序号，表示所述目标公交线网的第n辆车；t
k,n
表示所述目标公交线网的第n辆车到第k站的时间；t
k,n-1
表示所述目标公交线网的第n-1辆车到第k站的时间；qk(t
k,n
,t
k,n-1
)为在(t
k,n
,t
k,n-1
)时间内到所述第k站的乘客人数，(t
k,n
,t
k,n-1
)表示所述第n-1辆车离开第k站到第n辆车到达第k站的时间差；qk表示所述第k站的上车乘客人数；g
k,n
表示所述第n辆车在第k站的下车乘客人数；δq表示单位时间内上下车的乘客人数；r表示所述第n辆车的开关门时间；l
k,k+1
表示所述第k站到第k+1站的距离；vn表示所述第n辆车的平均行驶速度；l1表示所述第n辆车的起步加速距离；a1表示所述第n辆车的起步加速度；l2表示所述第n辆车的停车减速距离；a2表示所述第n辆车的停车减速度。
[0095]
需要说明的是，乘客的车站等车时间是指：从乘客到达公交站点开始，到乘客进入公交车为止的时间间隔。为方便数据调查和模型计算规定乘客的车站等车时间为：从乘客到达公交站点开始，到公交车进入公交站点停车为止的时间间隔即公交车到站时间与乘客到站时间之差。
[0096]
车辆的车站停止时间计算：公交车站点停车时间由开门时间、乘客上下车时间、关门时间三部分组成，由于公交车的开关门时间较短，在此不进行考虑，因此公交车站点停车时间由上下车乘客的数量决定。
[0097]
车辆的站间行驶时间：站间匀速行驶时间由站间距、公交车行驶速度决定，根据假设公交车匀速行驶且不受道路、交通条件的影响。
[0098]
车辆的起步和停车时间：在公交车进站、离站时将会经过减速停车和启动加速的过程所用时间。
[0099]
具体的，所述目标函数的约束条件为int，
[0100][0101]
其中，int为所述目标公交线网的车辆发车时间间隔，tn表示所述第n辆车的发车时间间隔；q
′
k,n
表示所述第n辆车在第k站滞留乘客人数，q
′
k,n
＝q
k-[a
m-(d
k-1,n-g
k,n
)]，am为所述目标公交线网的车辆的最大载客量，d
k-1,n
表示所述第n辆车在第k-1站后车上乘客人数。
[0102]
进一步的，步骤s13，具体包括：
[0103]
计算所述目标函数的第一解，根据所述第一解计算第一发车时间间隔，
[0104]
根据所述目标函数的约束条件验证所述第一发车时间间隔可行性；
[0105]
若可行，则所述第一解为所述目标函数的最优解，所述第一发车时间间隔作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短；
[0106]
若不可行，则调整所述公交线网发车调度模型，直至所述第一发车时间间隔可行。
[0107]
在具体实施当中，需要通过对经典模型进行分析，发现经典模型中存在模型侧重点不明显、没有核心考虑因素的缺点；针对经典模型缺点，结合实际情况发现，乘客乘车时对等车时间过长、乘车舒适程度等满意度不高，选取乘客乘车时间最短为优化目标，提高乘客满意度；以乘客乘车时间为核心因素，选取相关的约束条件作为模型的约束条件；对比多目标组合优化模型和平均时间间隔模型，将两个模型中可取部分整合，建立合适的数学模型，并确定目标函数、约束条件；将数据带入对模型进行求解，得到乘客乘车时间最少的公交发车时间间隔；对模型整体进行检验，确定其可行性。若模型可行，则进行使用；若模型不可行，重新进行模型调整，直至模型可行。
[0108]
获取目标公交线网的运行参数信息，其中，所述运行参数信息，包括：所述目标公交线网的客流量信息、总距离、站间距离、车站总数、发车总数以及车辆最大载客量和车辆运动参数，基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，如选取最短发车时间为目标函数，选取乘客是否滞留作为选择标准；确定各部分的数学模型，基于所述运行参数信息确定各部分所需参数，将所有模型进行整合，确定最终公交线网发车调度模型；依照模型计算出的乘客乘车所需的最少时间，并推算出所需的发车间隔，对已经求解的发车间隔进行验算，确定所计算出的发车时间间隔的可行性。若可行，则进行输出；若不可行，则调整参数，直到得到最优模型。
[0109]
示例的，该模型假设方案以五个站为例进行说明，进行以下假设：
[0110]
1)第一站10人等待乘车，第二站30人等待乘车，第三站40人等待乘车，第四站30人等待乘车；
[0111]
2)第一站没有人员下车，第二、三、四站下车人数为现载人数的50％，最后一站所有人员全部下车；
[0112]
3)每名乘客上下车时间为2s；
[0113]
4)开门时间等于关门时间分别为5s；
[0114]
5)每站之间间隔为480m，汽车加速、减速距离分别为40m，匀速行驶距离为400m，车辆加速度为0.5m/s2；
[0115]
基于上述假设，根据交线网发车调度模型，通过r语言进行编写计算机代码，推算相应的发车时间间隔，根据交线网发车调度模型检测，发现两趟车即可承载所有乘客，发车时间间隔为
[0116]
按照交线网发车调度模型计算，各站点第一趟车能上车乘客等车时间为：第一站乘客等车时间为0s；第二站乘客等车时间为130s；第三站乘客等车时间为278s；第四站乘客等车时间为416s。
[0117]
各站点第一辆车未上车乘客等车时间：第三站乘客等车时间为412s；第四站乘客等车时间为504s。
[0118]
查询南沙区相关干线交通发车时间均为定时发车，发车频率为10min，若以相同的
假设进行计算，各个站点乘客等车时间如下：各站点第一趟车能上车乘客等车时间为：第一站乘客等车时间为0s；第二站乘客等车时间为130s；第三站乘客等车时间为278s；第四站乘客等车时间为416s；
[0119]
各站点第一辆车未上车乘客等车时间：第三站乘客等车时间为1012s；第四站乘客等车时间为1104s。相比于实际情况，本模型在乘车人数过多时可以通过改变发车时间减少乘客等车时间，增加运输效率。
[0120]
图2是本发明实施例提供的一种公交线网发车调度优化装置的结构示意图，该公交线网发车调度优化装置，包括：
[0121]
运行参数信息获取模块21，用于获取目标公交线网的运行参数信息，其中，所述运行参数信息，包括：所述目标公交线网的客流量信息、总距离、站间距离、车站总数、发车总数以及车辆最大载客量和车辆运动参数；
[0122]
模型目标函数确定模块22，用于基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数；
[0123]
模型最优调度计算模块23，计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短。
[0124]
进一步的，所述模型目标函数确定模块22，具体用于：
[0125]
基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，获取所述乘客的车站等车时间t1，
[0126][0127]
获取所述车辆的车站停止时间t2，
[0128][0129]
获取所述车辆的站间行驶时间t3，
[0130][0131]
获取所述车辆的起步和停车时间t4，
[0132][0133]
获取所述公交线网发车调度模型的目标函数mint，
[0134][0135]
其中，k表示所述目标公交线网车站总数，k为车站序号，表示所述目标公交线网的第k站；n表示所述目标公交线网发车总数，n为发车序号，表示所述目标公交线网的第n辆车；t
k,n
表示所述目标公交线网的第n辆车到第k站的时间；t
k,n-1
表示所述目标公交线网的第n-1辆车到第k站的时间；qk(t
k,n
,t
k,n-1
)为在(t
k,n
,t
k,n-1
)时间内到所述第k站的乘客人数，(t
k,n
,t
k,n-1
)表示所述第n-1辆车离开第k站到第n辆车到达第k站的时间差；qk表示所述第k
站的上车乘客人数；g
k,n
表示所述第n辆车在第k站的下车乘客人数；δq表示单位时间内上下车的乘客人数；r表示所述第n辆车的开关门时间；l
k,k+1
表示所述第k站到第k+1站的距离；vn表示所述第n辆车的平均行驶速度；l1表示所述第n辆车的起步加速距离；a1表示所述第n辆车的起步加速度；l2表示所述第n辆车的停车减速距离；a2表示所述第n辆车的停车减速度。
[0136]
具体的，所述目标函数的约束条件为int，
[0137][0138]
其中，int为所述目标公交线网的车辆发车时间间隔，tn表示所述第n辆车的发车时间间隔；q
′
k,n
表示所述第n辆车在第k站滞留乘客人数，q
′
k,n
＝q
k-[a
m-(d
k-1,n-g
k,n
)]，am为所述目标公交线网的车辆的最大载客量，d
k-1,n
表示所述第n辆车在第k-1站后车上乘客人数。
[0139]
进一步的，所述模型最优调度计算模块23，具体用于：
[0140]
计算所述目标函数的第一解，根据所述第一解计算第一发车时间间隔，
[0141]
根据所述目标函数的约束条件验证所述第一发车时间间隔可行性；
[0142]
若可行，则所述第一解为所述目标函数的最优解，所述第一发车时间间隔作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短；
[0143]
若不可行，则调整所述公交线网发车调度模型，直至所述第一发车时间间隔可行。
[0144]
本发明实施例所提供的一种公交线网发车调度优化装置能够实现上述实施例的公交线网发车调度优化方法的所有流程，装置中的各个模块的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例的公交线网发车调度优化方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。
[0145]
本发明实施例对应提供的一种终端设备，所述终端设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述公交线网发车调度优化方法实施例中的步骤。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述公交线网发车调度优化装置实施例中各模块的功能。
[0146]
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0147]
所述处理器可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
[0148]
存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储
在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0149]
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述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。
[0150]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述实施例的公交线网发车调度优化方法。
[0151]
综上所述，本发明实施例公开的一种公交线网发车调度优化方法、装置、终端及介质，通过获取目标公交线网的运行参数信息，构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数，计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短。因此，本发明实施例能够在进行发车时间间隔计算时选取是否有乘客滞留作为选择因素，将乘客乘车时间最短作为优化目标，能够使乘客在最短时间内乘车，提高公交线网的乘车效率，从而提升乘客乘车体验。
[0152]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种公交线网发车调度优化方法，其特征在于，包括：获取目标公交线网的运行参数信息，其中，所述运行参数信息，包括：所述目标公交线网的客流量信息、总距离、站间距离、车站总数、发车总数以及车辆最大载客量和车辆运动参数；基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数；计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短。2.如权利要求1所述的公交线网发车调度优化方法，其特征在于，所述基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数，具体包括：基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，获取所述乘客的车站等车时间t1，获取所述车辆的车站停止时间t2，获取所述车辆的站间行驶时间t3，获取所述车辆的起步和停车时间t4，获取所述公交线网发车调度模型的目标函数mint，其中，k表示所述目标公交线网车站总数，k为车站序号，表示所述目标公交线网的第k站；n表示所述目标公交线网发车总数，n为发车序号，表示所述目标公交线网的第n辆车；t
k,n
表示所述目标公交线网的第n辆车到第k站的时间；t
k,n-1
表示所述目标公交线网的第n-1辆车到第k站的时间；q
k
(t
k,n
,t
k,n-1
)为在(t
k,n
,t
k,n-1
)时间内到所述第k站的乘客人数，(t
k,n
,t
k,n-1
)表示所述第n-1辆车离开第k站到第n辆车到达第k站的时间差；q
k
表示所述第k站的上车乘客人数；g
k,n
表示所述第n辆车在第k站的下车乘客人数；δq表示单位时间内上下车的乘客人数；r表示所述第n辆车的开关门时间；l
k,k+1
表示所述第k站到第k+1站的距离；v
n
表示所述第n辆车的平均行驶速度；l1表示所述第n辆车的起步加速距离；a1表示所述第n辆车的起步加速度；l2表示所述第n辆车的停车减速距离；a2表示所述第n辆车的停车减速度。3.如权利要求2所述的公交线网发车调度优化方法，其特征在于，所述目标函数的约束条件为int，
其中，int为所述目标公交线网的车辆发车时间间隔，t
n
表示所述第n辆车的发车时间间隔；q
′
k,n
表示所述第n辆车在第k站滞留乘客人数，q
′
k,n
＝q
k-[a
m-(d
k-1,n-g
k,n
)]，a
m
为所述目标公交线网的车辆的最大载客量，d
k-1,n
表示所述第n辆车在第k-1站后车上乘客人数。4.如权利要求1所述的公交线网发车调度优化方法，其特征在于，所述计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短，具体包括：计算所述目标函数的第一解，根据所述第一解计算第一发车时间间隔，根据所述目标函数的约束条件验证所述第一发车时间间隔可行性；若可行，则所述第一解为所述目标函数的最优解，所述第一发车时间间隔作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短；若不可行，则调整所述公交线网发车调度模型，直至所述第一发车时间间隔可行。5.一种公交线网发车调度优化装置，其特征在于，包括：运行参数信息获取模块，用于获取目标公交线网的运行参数信息，其中，所述运行参数信息，包括：所述目标公交线网的客流量信息、总距离、站间距离、车站总数、发车总数以及车辆最大载客量和车辆运动参数；模型目标函数确定模块，用于基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数；模型最优调度计算模块，计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短。6.如权利要求5所述的公交线网发车调度优化装置，其特征在于，所述模型目标函数确定模块，具体用于：基于所述运行参数信息构建公交线网发车调度模型，获取所述乘客的车站等车时间t1，获取所述车辆的车站停止时间t2，获取所述车辆的站间行驶时间t3，获取所述车辆的起步和停车时间t4，获取所述公交线网发车调度模型的目标函数min t，
其中，k表示所述目标公交线网车站总数，k为车站序号，表示所述目标公交线网的第k站；n表示所述目标公交线网发车总数，n为发车序号，表示所述目标公交线网的第n辆车；t
k,n
表示所述目标公交线网的第n辆车到第k站的时间；t
k,n-1
表示所述目标公交线网的第n-1辆车到第k站的时间；q
k
(t
k,n
,t
k,n-1
)为在(t
k,n
,t
k,n-1
)时间内到所述第k站的乘客人数，(t
k,n
,t
j,n-1
)表示所述第n-1辆车离开第k站到第n辆车到达第k站的时间差；q
k
表示所述第k站的上车乘客人数；g
k,n
表示所述第n辆车在第k站的下车乘客人数；δq表示单位时间内上下车的乘客人数；r表示所述第n辆车的开关门时间；l
k,k+1
表示所述第k站到第k+1站的距离；v
n
表示所述第n辆车的平均行驶速度；l1表示所述第n辆车的起步加速距离；a1表示所述第n辆车的起步加速度；l2表示所述第n辆车的停车减速距离；a2表示所述第n辆车的停车减速度。7.如权利要求6所述的公交线网发车调度优化装置，其特征在于，所述目标函数的约束条件为int，其中，int为所述目标公交线网的车辆发车时间间隔，t
n
表示所述第n辆车的发车时间间隔；q
′
k,n
表示所述第n辆车在第k站滞留乘客人数，q
′
k,n
＝q
k-[a
m-(d
k-1,n-g
k,n
)]，a
m
为所述目标公交线网的车辆的最大载客量，d
k-1,n
表示所述第n辆车在第k-1站后车上乘客人数。8.如权利要求5所述的公交线网发车调度优化装置，其特征在于，所述模型最优调度计算模块，具体用于：计算所述目标函数的第一解，根据所述第一解计算第一发车时间间隔，根据所述目标函数的约束条件验证所述第一发车时间间隔可行性；若可行，则所述第一解为所述目标函数的最优解，所述第一发车时间间隔作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短；若不可行，则调整所述公交线网发车调度模型，直至所述第一发车时间间隔可行。9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任意一项所述的公交线网发车调度优化方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1-4中任意一项所述的公交线网发车调度优化方法。

技术总结
本发明公开了一种公交线网发车调度优化方法、装置、终端及介质，所述方法包括获取目标公交线网的运行参数信息，构建公交线网发车调度模型，根据乘客乘车时间得到所述公交线网发车调度模型的目标函数，计算所述目标函数的最优解，从而算出最优发车时间间隔，作为所述公交线网发车调度模型的最优调度，所述目标公交线网通过所述最优调度发车以使所述乘客乘车时间最短。因此，本发明实施例能够在进行发车时间间隔计算时选取是否有乘客滞留作为选择因素，将乘客乘车时间最短作为优化目标，能够使乘客在最短时间内乘车，提高公交线网的乘车效率，从而提升乘客乘车体验。从而提升乘客乘车体验。从而提升乘客乘车体验。


技术研发人员：张晓明 王亚东 曾令宇 陆再珍 林兰平 王长印
受保护的技术使用者：广州市城市规划勘测设计研究院
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/19