公交车辆智能排班的方法、系统及计算机设备

技术领域

本发明涉及智慧交通技术领域，具体为一种公交车辆智能排班的方法、系统及计算机设备。

背景技术

传统的公交车辆排班计划，依据人工经验预先安排妥当，且大多存放于发车总站。公交车辆在线路上运行，如果需要进入到发车总站去获取排班计划，则会被路况、发车间隔、司机休息时间等因素影响，难以及时获得排班计划。而排班计划一方面要满足考核机构的发车趟次要求，另一方面要关注对乘客的服务质量，那么相对均匀分布的发车间隔非常关键。

近年来逐渐出现了公交线路的智能排班技术，综合考虑初始发车班次、早晚高峰期、公交车辆车型、快线/普通线、站点乘客的平均等车时间等排班因素，并赋予不同的适应度或权重系数，得到各排班因素对排班计划的影响程度，最后获得公交线路的排班表；排班表通过调度平台下发到公交车辆的调度主机上。这类智能排班技术在一定程度上改善了公交调度排班所存在的问题，但是受限于道路拥堵、车辆资源、司机资源等客观因素，以及调度员的调度水平主观因素，这类技术目前较难获得相对均匀的发车间隔。

发明内容

为解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供一种公交车辆智能排班的方法、系统及计算机设备，综合考虑多方面因素，根据先进先出规则，自动地生成具有相对均匀发车间隔的排班表，实现了匀点的公交车辆调度。

本发明方法采用以下技术方案来实现：一种公交车辆智能排班的方法，包括以下步骤：

S1、选取设计排班的判断因素，包括上一班发车计划时间、公交车辆当前进站时间、排班间隔时间段及缓冲时间；其中，排班间隔时间段包括开始时间、结束时间和排班间隔，开始时间为该排班间隔时间段的第一班公交车的计划发车时间，结束时间为该排班间隔时间段的最后一班公交车的计划发车时间；缓冲时间为公交车辆到达发车总站后的最短休息时间；

S2、将所述判断因素单独作为判断条件，或组合形成判断条件，根据判断条件确定公交车辆的排班时间；

所述判断条件包括：公交车辆当前进站时间是否在排班间隔时间段内；上一班发车计划时间是否有未来的排班间隔时间段；上一班发车计划时间加上发车间隔后得到时间A，公交车辆当前进站时间加上缓冲时间后得到时间B，时间A是否晚于时间B。

本发明系统采用如下技术方案来实现：一种公交车辆智能排班的系统，包括以下模块：

判断因素选取模块，选取设计排班的判断因素，包括上一班发车计划时间、公交车辆当前进站时间、排班间隔时间段及缓冲时间；其中，排班间隔时间段包括开始时间、结束时间和排班间隔，开始时间为该排班间隔时间段的第一班公交车的计划发车时间，结束时间为该排班间隔时间段的最后一班公交车的计划发车时间；缓冲时间为公交车辆到达发车总站后的最短休息时间；

排班时间确定模块，将所述判断因素单独作为判断条件，或组合形成判断条件，根据判断条件确定公交车辆的排班时间；

所述判断条件包括：公交车辆当前进站时间是否在排班间隔时间段内；上一班发车计划时间是否有未来的排班间隔时间段；上一班发车计划时间加上发车间隔后得到时间A，公交车辆当前进站时间加上缓冲时间后得到时间B，时间A是否晚于时间B。

此外，本发明的计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储处理器可执行程序，所述处理器执行存储器所存储的程序时，实现本发明公交车辆智能排班的方法。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明在公交资源有限的情形下，综合考虑上一班发车计划时间、排班间隔时间段、车辆当前进站时间、缓冲时间等因素，综合判断车辆当前进站时间是否在排班间隔时间段内、上一班发车计划时间是否有未来的排班间隔时间段等，最后根据先进先出规则，智能地自动生成排班表，获得了相对均匀分布的发车间隔，最终实现无人调度、有序和匀点的车辆调度安排。

附图说明

图1是本发明实施例中公交车辆智能排班的方法的流程图；

图2是本发明实施例中确定公交车辆的排班时间的具体流程图之一；

图3是本发明实施例中确定公交车辆的排班时间的具体流程图之二；

图4是本发明实施例中确定公交车辆的排班时间的具体流程图之三。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例提供的是一种公交车辆智能排班的方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1、选取设计排班的判断因素，包括上一班发车计划时间、公交车辆当前进站时间、排班间隔时间段及缓冲时间。

其中，排班间隔时间段包括开始时间、结束时间和发车间隔(即排班间隔)，开始时间为该排班间隔时间段的第一班公交车的计划发车时间，结束时间为该排班间隔时间段的最后一班公交车的计划发车时间。例如，在早高峰6点-9点的排班间隔时间段内，开始时间为早上6点，为第一班公交车的计划发车时间，结束时间为早上9点，为最后一班公交车的计划发车时间。开始时间一般来说都能作为实际发车时间，而受限于路况堵塞等情形，结束时间不一定为实际发车时间。在本实施例中，结束时间被选取为设计排班的一个具体判断因素。

在实际应用中，调度平台提前对公交线路做好排班计划，设置不同时间段的发车间隔(即排班间隔)，并在全局配置缓冲时间。缓冲时间为公交车辆到达发车总站后的最短休息时间，司机休息完毕后将再次发车。公交车辆进入发车总站后，调度平台下发排班计划至公交车辆的调度主机上，公交车辆获取排班时间。其中，调度平台按照先进先出原则下发排班计划，即先进站的公交车辆优先获取最新的排班时间。

S2、将步骤S1所选取的判断因素单独作为判断条件，或组合形成判断条件，根据判断条件确定公交车辆的出站时间。

本实施例在设计公交车辆的排班时，选取的各判断因素可单独成为判断条件，或组合形成判断条件，根据判断条件确定公交车辆的出站时间。本实施例设计的具体判断条件包括：公交车辆当前进站时间是否在排班间隔时间段内；上一班发车计划时间是否有未来时段的排班间隔(即未来的排班间隔时间段)；上一班发车计划时间(也就是上一辆公交车的排班时间)加上设定的排班间隔(即发车间隔)后得到时间A，与公交车辆当前进站时间加上设定的缓冲时间(即最短休息时间)后得到时间B，从时间A和时间B两者中选择较晚的一个，作为公交车辆的排班时间(即出站时间)，以保证司机的休息时间。

其中，设定的排班间隔大于设定的缓冲时间；若公交车辆从始发站到终点站的行驶过程中，未出现过度堵塞或车辆故障等情况，公交车辆都能提前进站，司机有足够休息时间。

如图2-图4所示，其中图2为无上一班发车计划的流程部分，图3为有上一班发车计划且上一计划在排班间隔时间段内的流程部分，图4为有上一班发车计划且上一计划不在排班间隔时间段内的流程部分，步骤S2具体包括以下步骤：

S201、公交车辆进站，判断有无上一班发车计划时间，无则进入S202，否则进入S204。

S202、判断公交车辆当前进站时间是否在预设排班时段内，若是则将公交车辆当前进站时间加上缓冲时间(例如3分钟)作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号③)，否则进入S203。

S203、判断公交车辆当前进站时有无未来时段，若有则将未来时段的开始时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号①)，否则判断该辆公交车无排班计划(结果序号④)。

在本实施例中，未来时段即未来的排班间隔时间段，相对于公交车辆进站时间而言，指上一排班间隔时间段之外的时间段，且涵盖有下一排班间隔时间段；即指公交车辆进站之后的下一排班间隔时间段。例如，某条公交线路预设的早晚高峰排班间隔时间段共有两个，分别为6点-9点和16点-19点。那么车辆在10点钟进站，也只能拿到16点的计划。

S204、判断上一班发车计划时间是否在排班间隔时间段内，是则进入S205，否则进入S211。

S205、判断上一班发车计划时间加上设定的排班间隔后，是否大于公交车辆当前进站时间加上缓冲时间(例如3分钟)的和，若大于则进入S206，否则进入S208。

S206、判断上一班发车计划时间加上设定的排班间隔后，是否在排班间隔时间段内，若在排班间隔时间段内则将上一班发车计划时间加上设定的排班间隔后，作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号②)，否则进入S207。

S207、判断上一班发车计划时间是否有未来时段，若有则将未来时段的开始时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号

S208、判断公交车辆当前进站时间是否在排班间隔时间段内，若在则将公交车辆当前进站时间加上缓冲时间(例如3分钟)后，作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号

S209、判断公交车辆当前进站时间有无未来时段，若无则无排班计划(结果序号

S210、判断公交车辆当前进站时间与未来时段的开始时间的差值是否大于缓冲时间(例如3分钟)，若大于则将未来时段的开始时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号

S211、判断上一班发车计划是否大于公交车辆当前进站时间加上缓冲时间(例如3分钟)，大于则进入S212，否则进入S214。

S212、判断上一班发车计划时间有无未来时段，无则无排班计划(结果序号

S213、判断上一班发车计划时间与未来时段的开始时间差值是否大于预设的缓冲时间(例如3分钟)，若大于则将未来时段的开始时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号⑩)，否则将上一班发车计划时间加上预设的缓冲时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号

S214、判断上一班发车计划时间是否大于公交车辆当前进站时间，若大于进入S215，否则进入S217。

S215、判断上一班发车计划时间有无未来时段，有则进入S216，否则无排班计划(结果序号⑦)。

S216、判断公交车辆当前进站时间与上一班发车计划的未来时段的开始时间的差值是否大于缓冲时间(例如3分钟)，若大于则将上一班发车计划的未来时段的开始时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号⑥)，否则将公交车辆进站时间加上缓冲时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号⑧)。

S217、判断公交车辆当前进站时间是否在排班间隔时间段内，若在则将公交车辆当前进站时间加上缓冲时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号

S218、判断公交车辆当前进站时间有无未来时段，有则进入S219，否则无排班计划(结果序号⑤)。

S219、判断公交车辆当前进站时间与未来时段的开始时间的差值是否大于预设的缓冲时间(例如3分钟)，若大于则将未来时段的开始时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号⑨)，否则将公交车辆当前进站时间加上预设的缓冲时间作为该辆公交车出站的排班时间(结果序号

S220、判断上一班发车计划时间加上预设的缓冲时间(例如3分钟)后，是否大于上一班发车计划时间所在的排班间隔时间段的最大结束时间，若大于则无排班计划(结果序号

S3、根据先进先出的规则，将确定排班时间的公交车辆填入到字轨表中，得到最终的排班计划。为了让本实施例更好地被理解，下面举几个排班案例，做具体说明：

案例1：在排班时间范围内，公交车辆提前进站。

例如，在06:00-08:00排班间隔时间段中，发车间隔(即排班间隔)设为8分钟，缓冲时间设为3分钟；某公交车辆在07:22进站，而上一班发车计划时间为07:20，则执行上述步骤S201、步骤S204、步骤S205、步骤S206进行智能排班。智能排班的判断过程具体如下：

首先，公交车辆在07:22进站时，判断有上一班发车计划，计划时间为07:20；

由于排班间隔时间段为06:00-08:00，因此判断上一班发车计划时间07:20在排班间隔时间段06:00-08:00内；

再判断上一班发车计划时间加上发车间隔，是否大于公交车辆当前进站时间加上预设的缓冲时间，即上一班发车计划时间07:20加上发车间隔8分钟为07:28，大于公交车辆当前进站时间07:22加上缓冲时间3分钟为07:25；

由于上一班发车计划时间加上发车间隔后为07:28，在排班间隔时间段06:00-08:00内，则将该辆公交车出站的排班时间定为07:28。

案例2：在排班时间范围内，公交车辆延后进站。

例如，在06:00-08:00排班间隔时间段中，发车间隔(即排班间隔)设为8分钟，缓冲时间设为3分钟；某公交车辆在07:30进站，上一班发车计划时间为07:20，则执行上述步骤S201、步骤S204、步骤S205、步骤S208进行智能排班。智能排班的判断过程具体如下：

首先，公交车辆在07:30进站时，判断有上一班发车计划，计划时间为07:20；

由于排班间隔时间段为06:00-08:00，因此判断上一班发车计划时间07:20在排班间隔时间段06:00-08:00内；

再判断上一班发车计划时间加上发车间隔，是否大于公交车辆当前进站时间加上预设的缓冲时间，即上一班发车计划时间07:20加上发车间隔8分钟为07:28，小于公交车辆当前进站时间7:30加上缓冲时间3分钟为07:33；因此将公交车辆当前进站时间加上预设的缓冲时间后的结果07:33，作为该辆公交车出站的排班时间。

案例3：首班，公交车辆提前进站。

例如，在06:00-08:00排班间隔时间段中，发车间隔(即排班间隔)设为8分钟，缓冲时间设为3分钟；某公交车辆在05:50进站，无上一班发车计划，则执行上述步骤S201、步骤S202、步骤S203进行智能排班。智能排班的判断过程具体如下：

首先，公交车辆在05:50进站，判断没有上一班发车计划；

再判断公交车辆当前进站时间是否排班间隔时间段中，05:50并不在排班间隔时间段中；

最后判断公交车辆进站时有未来时段，未来时段为06:00-08:00，则将未来时段的开始时间06:00作为该辆公交车出站的排班时间。

实施例2

与实施例1基于相同的发明构思，本实施例提供的是一种公交车辆智能排班的系统，具体包括以下模块：

判断因素选取模块，选取设计排班的判断因素，包括上一班发车计划时间、公交车辆当前进站时间、排班间隔时间段及缓冲时间；其中，排班间隔时间段包括开始时间、结束时间和排班间隔，开始时间为该排班间隔时间段的第一班公交车的计划发车时间，结束时间为该排班间隔时间段的最后一班公交车的计划发车时间；缓冲时间为公交车辆到达发车总站后的最短休息时间；

排班时间确定模块，将所述判断因素单独作为判断条件，或组合形成判断条件，根据判断条件确定公交车辆的排班时间；

所述判断条件包括：公交车辆当前进站时间是否在排班间隔时间段内；上一班发车计划时间是否有未来的排班间隔时间段；上一班发车计划时间加上发车间隔后得到时间A，公交车辆当前进站时间加上缓冲时间后得到时间B，时间A是否晚于时间B；

排班计划生成模块，根据先进先出的规则，将确定排班时间的公交车辆填入到字轨表中，得到最终的排班计划。

其中，确定公交车辆的排班时间，遵循的原则包括：司机到达发车总站后的休息时间大于或等于缓冲时间；先进站的公交车辆优先获取排班时间。本实施例中各模块与实施例1的各步骤为对应关系，其具体实施过程参见实施例1，例如排班时间确定模块对排班时间的确定过程参照实施例1的步骤S201-S220。

本实施例还提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储处理器可执行程序，所述处理器执行存储器所存储的程序时，实现实施例1中智能排班的方法。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。