專利名稱：車輛的調度方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及移動通訊領域，特別是涉及一種車輛的調度方法和裝置。
背景技術：
對于公交等需要按照預定計劃表行車的車輛，在實際運營過程中，一般按照預定的靜態行車計劃表來行車。公交的行車調度方案主要是靜態調度，即根據線路資源及客流情況，對公交運營系統線路的發車時間及發車類型進行優化，使系統能夠合理的安排行車時刻表，從而使整個運營系統達到資源合理配置使用，系統運營效率最大，服務水平最高。公交的靜態行車計劃表為公交運營及調度的操作制定了理論依據，但在實際的公交運營中，由于受到天氣、客流、道路交通環境或者突發事件的影響，公交的運營班次并不能按照行車調度計劃表的要求到達與發車。當線路車輛不能按照行車調度計劃表行駛時，造成靜態的行車計劃不能滿足動態多變的運營環境。當有異常事件發生時，公交車輛會受到異常事件的影響而不能按照靜態行車計劃表運行，從而造成車輛偏離最優的靜態計劃表，必然會造成公交運營系統的運營成本增加。因此，現有的調度方法不再適合實時調度的需求。針對相關技術中的調度方案無法滿足動態多變的車輛運營環境的要求的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
發明內容
針對相關技術中的調度方案無法滿足動態多變的車輛運營環境的要求的問題，本發明提供了一種車輛的調度方法和裝置，用以解決上述技術問題。根據本發明的一個方面，本發明提供了一種車輛的調度方法，其中，該方法包括:監測車輛運行過程中是否存在異常事件；在監測到上述異常事件時，根據該異常事件的類型調整目標函數；根據調整后的目標函數，對車輛進行調度。進一步地，根據上述異常事件的類型調整上述目標函數包括:根據上述異常事件的類型，確定目標函數權值；根據上述目標函數權值以及調度參數，對上述目標函數進行調整；其中，上述調度參數包括運力與運量協調控制參數，以及滿載率控制參數。進一步地，上述異常事件的類型包括以下至少之一:線路運營異常、客流異常、車況異常、路況異常或場站資源異常。進一步地，根據上述異常事件的類 型，確定上述目標函數權值包括:在上述異常事件的類型為線路運營異常的情況下，確定上述目標函數權值為0.3;在上述異常事件的類型為客流異常，和/或車況異常的情況下，確定上述目標函數權值為0.7 ;在上述異常事件的類型為路況異常，和/或場站資源異常的情況下，確定上述目標函數權值為0.5。進一步地，根據上述目標函數權值以及調度參數對上述目標函數進行調整通過以下公式實現:Z = min
根據本發明的另一方面，本發明還提供了一種車輛的調度裝置，其中，該裝置包括:監測模塊，用于監測車輛運行過程中是否存在異常事件；調整模塊，用于在上述監測模塊監測到上述異常事件時，根據該異常事件的類型調整目標函數；調度模塊，用于根據上述調整模塊調整后的目標函數，對車輛進行調度。進一步地，上述調整模塊包括:權值確定單元，用于根據上述異常事件的類型，確定目標函數權值；函數調整單元，用于根據上述權值確定單元確定的上述目標函數權值以及調度參數，對上述目標函數進行調整；其中，上述調度參數包括運力與運量協調控制參數，以及滿載率控制參數。進一步地，上述異常事件的類型包括以下至少之一:線路運營異常、客流異常、車況異常、路況異常或場站資源異常。進一步地，上述權值確定單元包括:第一確定子單元，用于在上述異常事件的類型為線路運營異常的情況下，確定上述目標函數權值為0.3 ;第二確定子單元，用于在上述異常事件的類型為客流異常，和/或車況異常的情況下，確定上述目標函數權值為0.7 ;第三確定子單元，用于在上述異常事件的類型為路況異常，和/或場站資源異常的情況下，確定上述目標函數權值為0.5。進一步地，上述函數調整單元通過以下公式實現:Z = min[ 0 (1- a ) +(1- 0 )￠1 ;其中，Z為目標函數，0為目標函數權值，a為運力與運量協調控制參數，^為滿載率控制參數。本發明通過對車輛的運行過程進行監測，在監測到車輛運行過程中存在異常事件時，根據該異常事件的類型調整目標函數，然后根據調整后的目標函數對車輛進行調度，解決了相關技術中的調度方案無法滿足動態多變的車輛運營環境的要求的問題，實現了公交的實時調度，保證了公交運力與運量的均衡，節約了公交運營公司的運營成本，提高了公交服務水平，提高了乘客的感受。
圖1是根據本發明實施例的車輛的調度方法的流程圖；圖2是根據本發明實施例的公交正常運營狀態示意圖；圖3是根據本發明實施例的公交運營過程中的異常事件分析示意圖；圖4是根據本發明實施例的公交動態調度模型的建立流程圖；圖5是根據本發明實施例的公交動態調度流程示意圖；圖6是根據本發明實施例的車輛的調度裝置的結構框圖；圖7是根據本發明實施例的車輛的調度裝置的具體結構框圖。
具體實施例方式在相關技術中，公交運營系統無法針對異常事件進行實時有效的運營調整，基于此，本發明實施例提供了一種車輛的調 度方法和裝置，從而根據異常事件的特點，重新對行車計劃進行優化以實現針對異常事件的實時調度。以下結合附圖以及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不限定本發明。
本實施例提供了一種車輛的調度方法，圖1是根據本發明實施例的車輛的調度方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括以下步驟(步驟S102-步驟S106)步驟S102，監測車輛運行過程中是否存在異常事件；步驟S104，在監測到異常事件時，根據該異常事件的類型調整目標函數；步驟S106，根據調整后的目標函數，對上述車輛進行調度。通過上述方法，對車輛的運行過程進行監測，在監測到車輛運行過程中存在異常事件時，根據該異常事件的類型調整目標函數，然后根據調整后的目標函數對車輛進行調度，解決了相關技術中的調度方案無法滿足動態多變的車輛運營環境的要求的問題，實現了公交的實時調度，保證了公交運力與運量的均衡，節約了公交運營公司的運營成本，提高了公交服務水平，提高了乘客的感受。下面以公交為例對本發明實施例進行介紹。在公交運營過程中，公交線路、線路上的車輛、站點以及到達站點的乘客組成了公交運營系統，在該系統中，乘客按照一定的到達率到達站點，線路分配一定數量的車輛，使系統能夠根據乘客的數量以及車輛的載客量達到運力與運量的協調。圖2是根據本發明實施例的公交正常運營狀態示意圖，如圖2所示，線路各班次車輛按照行車計劃在首站和末站之間接續運行，保證了線路各班次之間的運量均衡，此時公交系統運營處于穩定狀態。然而，在公交運營過程中，可能會出現異常事件的發生，對于常見的異常事件，主要包括以下至少之一線路運營異常、客流異常、車況異常、路況異常、場站資源異常。當然，公交運營過程中出現的異常事件不僅僅包括上述五類，本實施例只是以上述五類異常事件為例進行說明。圖3是根據本發明實施例的公交運營過程中的異常事件分析示意圖，圖3示出了五類異常事件容易導致的問題，以及針對該問題所采取的措施，具體地線路運營異常指線路車輛在運行過程中，由于受到道路環境及天氣等的影響，造成串車、堵車、大間隔等運營異常。線路運營異常容易造成延誤損失，且導致線路各班次間客流疏散不均衡。路況異常指公交道路運行的路面有施工或大型活動導致公交車輛不能按原規劃線路行駛的情況。由于公交車輛不能按原先規劃的路線運行，勢必會造成行程時間的增加，所以，路況異常會導致線路整體運力與運量的不匹配。場站資源異常指在線路運營過程中，由于運營車輛數、站臺容量以及備用車數量不足等原因，導致公交運營系統無法有序運行，從而造成的系統運營成本增加的現象。客流異常指運營線路的一個或多個站點的客流量相對于該站點的歷史平均客流量突然增加或減少，導致公交運營系統運力與運量失衡，造成系統運營成本增加的現象。客流異常的原因多為大型活動的結束或節假日該線路上的出行人數劇增。車況異常指車輛在運行中發生的突發事件，比如車輛故障，車輛事故，乘客糾紛等情況。車輛在運行中的突發事件會導致車場資源的不足，因此，應及時檢測事件，并對事件進行響應。通過對異常事件的分析可知，公交運營系統的平衡狀態很容易被異常事件打破，造成運力與運量的不協調，線路運營異常及客流異常等還會造成線路班次間的運力失衡，增加公交運營公司的運營成本，降低了公交的服務水平。通過對公交運營系統的分析以及對異常事件的分析可知，公交正常運營有兩個關鍵參考值，第一個是從整個線路來考慮，線路的運力必須與承擔的運量相匹配；第二個從組成線路的各班次車輛來考慮，各班次車輛之間分擔的客流量必須均衡。對于上述步驟S104中根據異常事件的類型調整調度參數，本實施例提供了一種優選實施方式，即根據異常事件的類型調整目標函數包括根據異常事件的類型，確定目標函數權值；根據該目標函數權值以及調度參數，對目標函數進行調整；其中，上述調度參數包括運力與運量協調控制參數，以及滿載率控制參數。通過上述優選實施方式，為后續對車輛進行調度提供基礎，提高了對車輛進行實時調度的效率和準確性，為車輛運營節約成本，提聞了乘客感受。優選地，也可以通過建立公交動態調度模型實現上述操作，當然，本實施例只是以建立公交動態調度模型為例進行說明，在實際操作中，也可以通過其他方式實現，只要能夠保證根據異常事件對調度參數進行調整即可。公交動態調度模型是在分析公交異常事件特點的基礎上建立的，公交動態調度模型的建立包括目標函數的選取以及約束條件的建立，通過建立公交動態調度模型為公交的實時調度提供理論支持。在公交運營過程中，五類異常事件都會導致公交的運力與運量不協調，例如，發生事故后，線路資源數減少，需要動態的對行車計劃進行重新優化，以及班次間運力不均衡，例如，線路運營異常的串車情況，發生串車的車輛之間運力失衡。圖4是根據本發明實施例的公交動態調度模型的建立流程圖，如圖4所示，該流程包括以下步驟(步驟 S402-步驟 S406)步驟S402，確定動態調度模型的運力與運量協調控制參數a，以及滿載率控制參數3。運力與運量協調控制參數a :依據對公交運營系統的分析，公交動態調度應首先考慮公交運力與乘客總量匹配的問題。當有異常事件發生時，首先應保證公交公司的運力與需要承擔的運量相協調。運力與運量的協調通過協調控制參數a來控制，系統可以通過運力與運量協調控制參數a使運力與運量達到均衡。滿載率控制參數P :對于公交運營系統，既要保證線路上運力與運量相協調，同時也要保證線路各班次間的運量均衡。線路間各班次的運量均衡是公交系統運營效率和服務水平的基本保證，線路間各班次的運量不均衡通常是由于串車、大間隔等線路運營異常導致。對于由線路運營異常事件導致的線路各班次的運量不均衡，通過滿載率控制參數3來進行調整。步驟S404，確定動態調度模型的目標函數Z。由上述步驟S402可知，目標函數Z有兩個變量組成，一個是運力與運量協調控制參數a，一個是滿載率控制參數0。為了根據不同的異常事件采取不同的優化措施，引入目標函數權值e對兩個參數進行控制。當發生串車等線路運營異常事件時，滿載率控制參數@的權值增大，當發生車況異常及路況異常等異常事件時，運力與運量協調控制參數a的權值增大。目標函數可以通過下述公式實現Z = min [ 0 | (1- a ) | + (1- 9 ) ] (I)步驟S406，確定公交動態調度模型的約束條件。為了進一步優化公交動態調度模型，可以通過約束條件，確定滿足條件的行車時刻表。其中約束條件即包括目標函數中的變量，也包括各班次的時間約束。具體地，可以通
權利要求
1.一種車輛的調度方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 監測車輛運行過程中是否存在異常事件； 在監測到所述異常事件時，根據所述異常事件的類型調整目標函數； 根據調整后的目標函數，對所述車輛進行調度。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述異常事件的類型調整所述目標函數包括: 根據所述異常事件的類型，確定目標函數權值； 根據所述目標函數權值以及調度參數，對所述目標函數進行調整；其中，所述調度參數包括運力與運量協調控制參數，以及滿載率控制參數。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述異常事件的類型包括以下至少之一: 線路運營異常、客流異常、車況異常、路況異常或場站資源異常。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，根據所述異常事件的類型，確定所述目標函數權值包括: 在所述異常事件的類型為線路運營異常的情況下，確定所述目標函數權值為0.3 ； 在所述異常事件的類型為客流異常，和/或車況異常的情況下，確定所述目標函數權值為0.7 ; 在所述異常事件的類型為路況異常，和/或場站資源異常的情況下，確定所述目標函數權值為0.5。
5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述目標函數權值以及調度參數對所述目標函數進行調整通過以下公式實現: Z = min[ 0 (1-a) 1 + (1-0) ;其中，Z為所述目標函數，0為所述目標函數權值，a為所述運力與運量協調控制參數，3為所述滿載率控制參數。
6.一種車輛的調度裝置，其特征在于，包括: 監測模塊，用于監測車輛運行過程中是否存在異常事件； 調整模塊，用于在所述監測模塊監測到所述異常事件時，根據所述異常事件的類型調整目標函數； 調度模塊，用于根據所述調整模塊調整后的目標函數，對所述車輛進行調度。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述調整模塊包括: 權值確定單元，用于根據所述異常事件的類型，確定目標函數權值； 函數調整單元，用于根據所述權值確定單元確定的所述目標函數權值以及調度參數，對所述目標函數進行調整；其中，所述調度參數包括運力與運量協調控制參數，以及滿載率控制參數。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述異常事件的類型包括以下至少之一: 線路運營異常、客流異常、車況異常、路況異常或場站資源異常。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述權值確定單元包括: 第一確定子單元，用于在所述異常事件的類型為線路運營異常的情況下，確定所述目標函數權值為0.3 ； 第二確定子單元，用于在所述異常事件的類型為客流異常，和/或車況異常的情況下，確定所述目標函數權值為0.7 ；第三確定子單元，用于在所述異常事件的類型為路況異常，和/或場站資源異常的情況下，確定所述目標函數權值為0.5。
10.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述函數調整單元通過以下公式實現: Z = min[ 0 (1-a) 1 + (1-0) ;其中，Z為所述目標函數，0為所述目標函數權值，a為所述運力與運量協 調控制參數，3為所述滿載率控制參數。
全文摘要
本發明公開了一種車輛的調度方法和裝置。其中，該方法包括監測車輛運行過程中是否存在異常事件；在監測到上述異常事件時，根據該異常事件的類型調整目標函數；根據調整后的目標函數，對車輛進行調度。通過本發明，對車輛的運行過程進行監測，在監測到車輛運行過程中存在異常事件時，根據該異常事件的類型調整目標函數，然后根據調整后的目標函數對車輛進行調度，解決了相關技術中的調度方案無法滿足動態多變的車輛運營環境的要求的問題，實現了公交的實時調度，保證了公交運力與運量的均衡，節約了公交運營公司的運營成本，提高了公交服務水平，提高了乘客的感受。
文檔編號G08G1/00GK103077605SQ201210545059
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者田啟華, 雷利軍, 荊長林, 王振華, 董高成, 景澤濤, 聶煒, 王東亮, 于淵, 戴德智, 王法巖, 翟羽佳, 楊松, 單雅文 申請人:中國航天系統工程有限公司