一种应用于智能公交的异常客流调度方法及系统

技术领域

本发明涉及智能公交技术领域，尤其涉及一种应用于智能公交的异常客流调度方法及系统。

背景技术

在城市实际公交车运行中，重要线路通常有多条公交线路在重合路段上运行，并且多条公交线路在重合路段上的站点设置往往相同，造成多条线路公交车在共有路段分布不均；对于乘车出发站点和目的站点都在这些重合站点上的乘客来说，经常会出现同一方向上多条线路的公交车要么长时间不来，要么同时到达，这样的情况会使乘客等待下一车次的时间较长，导致乘客体验不好；在乘车高峰期，上班高峰或下班高峰，多条线路公交车长时间不来，大量乘客拥挤在公交站，而多条线路同时到达公交站，会使公交站停车区域超负荷，很容易造成道路拥堵、交通混乱的问题，而且还存在大量乘客拥挤上车的安全隐患，对道路交通安全性和通行能力产生不利的影响。

现有技术中的调度方法，仅限于多线路重复路段，在多线路共同路段避免路阻，减少公交车辆串车、大间隔现象的发生；也仅减少共同路段上部分乘客的平均候车时间，应用面有限；在路阻发生时，没有对线路上还在运行的公交车辆进行调度，不能有效地避免二次故障的发生，没有考虑整个公交线路的运行安全与效率。

因此，针对运营线路的某一站点客流量相对于该站点的历史平均客流量突然增加或突然减少时，常规的行车时刻表将不能够满足乘客的出行需求，急需提供一种应用于智能公交的异常客流调度方法及系统。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种应用于智能公交的异常客流调度方法及系统，解决了现有技术中，运营线路的某一站点客流量相对于该站点的历史平均客流量突然增加或突然减少时，常规的行车时刻表将不能够满足乘客出行需求的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明提供了一种应用于智能公交的异常客流调度方法，包括如下步骤：

步骤S1：实时获取公交线路上各个站点的客流信息，并将各站点的客流信息上传至云调度平台；

步骤S2：根据实时客流和历史客流，计算出客流异常系数、客流不均衡系数和客流积聚系数，进而确定异常客流站点，再根据不同的异常情况调整发车类型；

步骤S3：在调整的过程中，当判断出异常客流站点时，运营人员通过实时视频查看负责路线的客流情况，人工确认异常客流状态和所在路线站点，制定人工调度方案并发起调度方案；

步骤S4：根据调度方案，以客流到达比率、线路客流不均衡系数以及客流积聚系数建立客流异常情况下的公交动态调度流程，通过历史客流数据以及实时客流数据对客流异常进行判断，分别以跨站快车、正班车和减少班次来区别客流异常以及不同异常情况下的发车类型；

步骤S5：将调整后发车类型的行车计划数据，传输至云调度平台，重新生成公交运营行车计划；

步骤S6：云调度平台将新生成的车次及班次的行车计划推送至乘客小程序/APP，通知乘客即将到达的车次与等待时间信息。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述客流到达比率的计算函数为：

其中，

在以上技术方案的基础上，优选的，所述客流不均衡系数的计算函数为：

其中：n为线路的站点数量，r(i)为站点ki在时段(0，1)内的客流到达率，Q为线路平均站点客流量；当λ(P)≥ω

在以上技术方案的基础上，优选的，所述客流积聚系数的计算函数为：

其中：θ为所有相邻异常站点的差值和，客流异常站点个数为m；当λ(k)≥ω

第二方面，本发明还公开了一种应用于智能公交的异常客流调度系统，包括分别与云调度平台无线通信连接的公交车载系统、移动服务系统、站台系统和场站系统，执行上述的任意一项方法，其中，

公交车载系统，用于实时采集公交车辆的位置信息和运营状态信息，并通过车载移动通信终端将所采集到的信息上传至云调度平台，或执行云调度平台下发的指令；

移动服务系统，用于根据公交车辆的位置信息和运营状态信息，实现定制公交出行信息服务能力；

站台系统，用于监控站台客流量和站台信息查询，以及根据公交车辆的位置信息和运营状态信息，进行车辆到站预播报；

场站系统，由公交停车场及公交指挥中心大屏组成，用于视频监控设备及场间组网设备。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述公交车辆为L3级及以上的自动驾驶车辆。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述移动服务系统由乘客APP/小程序、运营人员APP组成，实现定制的公交出行信息服务能力，包括乘客端服务、运营人员端服务、运营结算监测分析、上座率和站点客流量。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述站台系统包括电子站牌和视屏监控设备，所述站台信息查询包括线路查询、站点查询、班次查询和换乘查询。

第三方面，本发明还公开了一种存储一个或多个程序的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存储有一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成上述的任意一项方法。

第四方面，本发明还公开了一种计算机，所述计算机包括中央处理器、计算机可读存储器、数据总线，其特征在于，所述中央处理器同所述计算机可读存储器通过数据总线进行数据连接，所述中央处理器根据计算机可读存储器存储的操作指令执行上述的任意一项方法。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

针对运营线路的某一站点客流量相对于该站点的历史平均客流量突然增加或突然减少时，常规的行车时刻表将不能够满足乘客的出行需求，此时需要根据客流调整运力，从而使乘客的数量以及车辆的载客量达到运力与运量的协调；通过订单管理获取实时客流信息以及历史客流信息，判断是否出现客流异常现象以及客流异常情况，进而对车辆发车类型做出调整；从而解决了现有技术中，运营线路的某一站点客流量相对于该站点的历史平均客流量突然增加或突然减少时，常规的行车时刻表将不能够满足乘客出行需求的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种应用于智能公交的异常客流调度方法的流程图；

图2为本发明中的异常客流调度策略图；

图3为本发明中的异常客流调度数据流说明图；

图4为本发明中的异常客流检测及调度算法流程图；

图5为本发明的一种应用于智能公交的异常客流调度方系统的构成图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明实施例公开了一种应用于智能公交的异常客流调度方法，包括如下步骤：

步骤S1：实时获取公交线路上各个站点的客流信息，并将各站点的客流信息上传至云调度平台；

步骤S2：根据实时客流和历史客流，计算出客流异常系数、客流不均衡系数和客流积聚系数，进而确定异常客流站点，再根据不同的异常情况调整发车类型；

步骤S3：在调整的过程中，当判断出异常客流站点时，运营人员通过实时视频查看负责路线的客流情况，人工确认异常客流状态和所在路线站点，制定人工调度方案并发起调度方案；

步骤S4：根据调度方案，以客流到达比率、线路客流不均衡系数以及客流积聚系数建立客流异常情况下的公交动态调度流程，通过历史客流数据以及实时客流数据对客流异常进行判断，分别以跨站快车、正班车和减少班次来区别客流异常以及不同异常情况下的发车类型；

步骤S5：将调整后发车类型的行车计划数据，传输至云调度平台，重新生成公交运营行车计划；

步骤S6：云调度平台将新生成的车次及班次的行车计划推送至乘客小程序/APP，通知乘客即将到达的车次与等待时间信息。

具体的，路阻是指公交车运营行驶路线上的道路阻塞点；串车是指在公交运营行驶过程中，两辆及以上的车辆间距过密；大间隔是指在公交运营行驶过程中，乘客等待公交车辆到站的时间大于行车计划表中的计划时间；车次是指车辆在所的路线，其中包含上下行，从起点站到终点站，为一个趟次；往返为两个趟次，行业内也可以称之为趟次；站点是指公交运营模式中的站点，500米内的站点覆盖率大于90％。

针对运营线路的某一站点客流量相对于该站点的历史平均客流量突然增加或突然减少时，常规的行车时刻表将不能够满足乘客的出行需求，此时需要根据客流调整运力，从而使乘客的数量以及车辆的载客量达到运力与运量的协调；通过订单管理获取实时客流信息以及历史客流信息，判断是否出现客流异常现象以及客流异常情况，进而对车辆发车类型做出调整；从而解决了现有技术中，运营线路的某一站点客流量相对于该站点的历史平均客流量突然增加或突然减少时，常规的行车时刻表将不能够满足乘客出行需求的问题。

优选的，在步骤S2中，客流到达比率反映了该站点实时客流数据较历史平均客流数据的变化；当客流异常系数超过给定的阈值时，既认为该站点发生客流异常；客流到达比率的计算函数为：

其中，

优选的，在步骤S2中，线路客流不均衡系数反映了线路总的客流量在各个站点的分布情况；当客流不均衡系数很小时，说明各站点客流分布比较均匀，线路班次适合发正班车，逐站停车；而当客流不均衡系数比较大时，说明线路各站点之间的客流量相差较大，此时适合发快车或区间车来分担线路上的客流量；客流不均衡系数的计算函数为：

其中：n为线路的站点数量，r(i)为站点ki在时段(0，1)内的客流到达率，

优选的，在步骤S2中，客流积聚系数在客流不均衡系数的基础上进一步确定客流的分布情况，客流积聚系数反映了发生客流异常的站点在空间上的分布情况；根据客流积聚系数来判断发车类型为区间车或快车；客流积聚系数的计算函数为：

其中：θ为所有相邻异常站点的差值和，客流异常站点个数为m；当λ(k)≥ω

本发明实施例还公开了一种应用于智能公交的异常客流调度系统，包括分别与云调度平台无线通信连接的公交车载系统、移动服务系统、站台系统和场站系统，执行任意一项上述的方法，其中，

公交车载系统，用于实时采集公交车辆的位置信息和运营状态信息，并通过车载移动通信终端将所采集到的信息上传至云调度平台，或执行云调度平台下发的指令；

移动服务系统，用于根据公交车辆的位置信息和运营状态信息，实现定制公交出行信息服务能力；

站台系统，用于监控站台客流量和站台信息查询，以及根据公交车辆的位置信息和运营状态信息，进行车辆到站预播报；

场站系统，由公交停车场及公交指挥中心大屏组成，用于视频监控设备及场间组网设备。

具体的，公交车载系统、移动服务系统、站台系统和场站系统分别通过4G或5G移动通信网络与云调度平台无线通信连接，云调度平台是实现行车计划、时刻表制定的合理化和机器算法自动化，按照车辆运行作业计划；实现对车辆运行实时过程监控；对公交车辆、线路、站点、运营人员等基础数据以及GPS、排班、收支等动态数据进行全息感知和多源融合；基于可视手段，驱动公交监测-诊断-优化-评价业务治理闭环，构建公交数据大脑中枢，并可视化大屏展示一系列公交业务数据。

公交车载系统由车载移动通信终端、摄像头、客流信息采集设备等组成。实现实时采集车辆位置信息和运营状态信息，全面监测车辆的运行状态及实时统计车辆上下车客流人数；为云调度平台提供车辆运行数据采集，并执行云调度平台所下发的指令。

场站系统主要由公交停车场及公交指挥中心大屏组成；公交停车场主要视频监控设备及场间组网设备；指挥中心大屏分为LED显示系统、图像及音频处理系统及传输控制系统等；执行云调度平台所下发的指令，通过指挥中心大屏展示公交车辆的运营情况监控、统计和分析结果。

优选的，所述公交车辆为L3级及以上的自动驾驶车辆。

优选的，所述移动服务系统由乘客APP/小程序、运营人员APP组成，实现定制的公交出行信息服务能力，包括乘客端服务、运营人员端服务、运营结算监测分析、上座率和站点客流量。

优选的，所述站台系统包括电子站牌和视屏监控设备，所述站台信息查询包括线路查询、站点查询、班次查询和换乘查询。

具体的，站台系统主要实现站点客流量统计功能、站台监控功能，线路、站点、班次和换乘等公交信息查询功能，到站预播报功能，多媒体语音、站台监控等一系列的服务，执行云调度平台所下发的指令。

本发明实施例还公开了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成任意一项上述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机，所述计算机包括中央处理器、计算机可读存储器、数据总线，所述中央处理器同所述计算机可读存储器通过数据总线进行数据连接，所述中央处理器根据计算机可读存储器存储的操作指令执行任意一项上述的方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。