公交调度中放车调度模型的研究

以公交线路乘客等待公交车辆总延误成本最小为目标函数，建立了一种放车调度的数学模型，将模型投人实际应用。从结果可以看出，该调度方法可以减少乘客总等车时间，调节了线路车辆的正常运营。     

综合考量借还车需求与调度成本的公共自行车调度优化模型

传统的公共自行车调度模型要求各自行车租赁站点的自行车取送需求已知并严格得到满足,这可能会为了少数车辆的平衡而大大增加调度成本（一些站点经调度后的自行车数量可能与目标数量只差几辆,对于满足的借、还车需求大小影响很小,而如果严格按照目标值进行调度的话卡车调度路线长度或时间会增加很多）。基于此,提出一个新的公共自行车调度模型,该模型并不需要所有的站点都严格按照事先给定的自行车配备数量进行调度,并综合考虑满足借还车需求最大化目标及调度成本最小化目标,分析调度约束及系统中借车与还车在时间上与空间上的动态演化过程,对卡车调度线路进行优化,得到各站点应配置的自行车数量及可满足的借还车需求大小。随后,对模型提出相应的遗传算法求解方法,设计适宜求解的编码与遗传算子,通过算例对该模型进行验证,并与传统的自行车调度模型的计算结果进行比较。研究结果表明：通过调整多目标之间的权重,并运用该模型进行优化可得到较好的既能最大程度满足借还车需求而调度成本又较省的调度卡车行驶路线方案;提出的模型在满足借还车需求减少比例很小的情况下使得调度时间明显下降;如果硬性要求每个自行车租赁站点的调配需求都严格满足的话,调度时间将会明显增加。研究成果可为公共自行车调度提供依据。     

基于拉格朗日松弛算法的自动驾驶公交调度优化研究

为了解决公交实际运营出现的调度方式单一、车辆配合度较差、串车等问题,降低公交运行中人为因素的影响,提高公交系统的运营效率,提出一种考虑乘客动态需求的调度模型,采用自动驾驶环境下的公交运营方式,结合站点实际乘客需求调配车辆,实现了公交车辆利用程度最大和乘客总体等待时间最小的多目标优化。提出的自动驾驶公交调度方法,获取了乘客个体的实时出行需求,同时实现了对车头时距的调控。在模型求解方面,选取拉格朗日松弛算法,最终获得了多目标优化问题的精确解。以北京公交300路快车作为实际案例进行分析,从公交实际运营数据中提取多项参数作为模型的输入,通过拉格朗日松弛算法的求解,得到自动驾驶条件下公交运行时刻表、乘客等待时间、公交承载量、站点上车乘客人数等多项运营指标。通过与公交实际运营状态的对比,论证了采用自动驾驶公交对于改善公交运营现状的可行性。最后将优化结果与公交实际数据进行了对比分析。结果表明：自动驾驶车辆投入公交运营,能够缓解串车问题,同一线路上公交车的载客量分布更为均衡,在同一断面的客流与车头时距的不均衡程度均有所降低;同时高峰时段发车数量减少了20%,公交车的平均承载量提高了21.7%,车辆平均间隔缩短了29.9%。     

基于排队论的公交线路调度优化

在分析、总结现有调度模型的基础上,结合中国城市公交常用的调度模式,采用随机服务系统理论(排队论)针对公交线路调度问题进行了研究,建立了以客流需求为基础数据、兼顾公交企业和乘客利益为目标函数的公交线路发车频率求解数学模型.首先描述了模型目标函数的构建过程.接着引入了乘客满意度函数并确定了约束条件中各组成要素的计算方法.最后利用全国数学建模大赛提供的数据对模型进行了案例研究,并利用Matlab进行了模型的求解.结果表明:该模型在求解和适用性方面均具有很好的优势,在现实中对公交调度问题有很强的实用意义.     

基于站点群体聚集性客流的公交串车调度优化

为提升城市公交准点率、减少延误,解决车辆串车问题,研究基于站点群体聚集性客流的公交调度优化方法。以乘客出行意愿、乘车属性、到站规律等标识公交客流变化特征,以车辆载客限制、站点延误、到达率、下车率等描述串车形成场景。考虑准时性、客流需求、调控策略等约束,采用实时混合控制策略,实现车头时距偏差与乘客总行程时间最小的多目标优化。提出的公交串车调度方法,考虑到乘客到达率的不确定性,并通过调控公交车辆站点驻站时间以及路段平均行驶速度,可满足站点时段性群体聚集公交客流出行需求,防范潜在的公交串车。在模型求解上,考虑到双目标优化视角的差异性,运用超车规则对串车场景下的出站车辆重新排序,设计基于NSGA-II的求解算法,以拥挤距离标定序度关系,以精英策略获取新种群,改进交叉算子,并基于TOPSIS法对获取的Pareto解集择优。最后,以实际公交线路为例进行案例分析,结果表明：基于站点群体聚集性客流的公交串车优化调度模型,系统考虑了乘客乘车属性与车辆载客限制,能够输出最优的车辆滞站与车速调整方案,并且能运算得出车辆离站时间、车头时距偏差、准点率、乘客等待时间以及乘客行程时间等多项运营指标。优化前后对比表...     

基于5G和自动驾驶技术的智能约车系统设计与优化

5G技术和智能化技术在网约车领域的应用带来了生活方式的转变,约车速度提高、车辆位置实时追踪、路况信息实时更新、智能支付和便捷互动方式等让出行变得更加便捷、高效和安全,可为用户提供更加智能、系统的车辆定位与车辆管理,提供更多的生活便利。分析了基于5G和自动驾驶技术的智能约车系统设计,重点论述用户接口设计、车辆路径规划及调度优化算法。     

基于ITS的公共交通换乘等待时间最短调度问题研究

为使公共交通的换乘时间实现最佳衔接,先进的公共交通系统的高效率和优势得以体现,在对各国研究现状分析的基础上,研究了ITS实时提供公共交通信息的条件下,公共交通换乘等待时间最短调度问题。为了对公共交通换乘总等待时间最短目标下的公共汽车发车时刻表确定方法进行分析,应用运筹学理论,分别针对一个换乘点和多个换乘点的情况建立了线性规划模型,并用一个换乘点的算例验证了模型的可行性和有效性。结果表明：该方法能最大限度地减少乘客换乘总等待时间,尤其是对于发车间隔较大的公共交通方式间换乘的时间节约效果更为明显。     

城市公共交通系统的现状及对策

介绍了了城市公共交通的组成、特性及发展公共交通的必要性,通过分析我国城市公共交通的现状及存在的主要问题,提出了相应的对策.     

随机行程时间的电动公交调度模型

在低碳发展政策指引下,全国各地已开始普及电动公交。然而,由于电动公交车技术性能和运营环境的特点,如续驶里程、充电时长约束、随机路网环境等,为电动公交车辆和充电调度带来新的挑战。随机行程时间导致车次衔接中存在延误,由于连续车次任务的相依性,上游车次延误可能造成下游车次晚点,引发车次延误传播的“连锁反应”,致使车次和充电计划的风险承受能力变得非常脆弱,电动公交调度的效能无法得到充分释放。考虑电动公交调度问题中的车次延误传播效应,在分析随机行程时间对电动公交车次与充电计划影响的基础上,从单线调度到区域调度模式建立优化模型获得经济可靠的公交调度方案。首先,运用网络流模型描述电动公交调度过程,并引入马尔科夫过程刻画延误传播效应。在此基础上,计算期望等待时间、期望延误时间等服务质量指标并纳入到目标函数,建立混合整数线性规划模型。然后,运用多商品流模型,将单线调度模型拓展为通用的区域调度模型,设计“延误状态层”用以计算延误时间分布并提高计算效率。最后,以广州市的2条电动公交线路实际数据进行案例分析,调用商业求解器Gurobi获得精确解。结果表明：充电计划的最优时间窗间隔为40 min;在最优调度方案...     

基于准实时信息的公交调度优化系统

文章提出了发展基于准实时信息的公交调度优化系统的设想，并进行了相应的设计。该优化系统能有效提高我国城市公交调度管理水平，而且投入少，易于实现。     

面向自动驾驶车辆的路段人车冲突判别模型

针对无信号控制路段自动驾驶车辆和行人冲突判别建模,选择武汉市6处无信号控制路段作为调查地点,从而保证足够的车辆及行人数据量,采用视频采集技术获取交通流量以及行人与车辆的行为数据.利用决策树分析方法将决策分为两各层级,分别为行人过街决策和冲突判别,利用二元Logit模型建立面向自动驾驶车辆的路段人车冲突判别模型,对行人和自动驾驶车辆之间可能发生的冲突概率进行计算.建立的模型可以作为自动驾驶技术中的一部分,能够帮助自动驾驶汽车具备人类驾驶员与行人间的通行权沟通能力,使自动驾驶汽车控制系统更加智能且接近人类的判断能力.     

机场飞行区无人驾驶清水车优化调度方法

针对机场航班延误和拥堵现象日益严重以及地面特种车辆服务航班效率低且存在较高安全隐患的问题,研究了面向机场飞行区无人驾驶清水车的优化调度方法。通过将无人驾驶清水车服务航班硬时间窗与梯形模糊隶属度函数相结合构建航班服务水平函数,结合传统C-W节约算法,考虑无人驾驶清水车服务机场航班的时间规则,实现了无人驾驶清水车总行驶路程最短以及航班服务水平最高的目标。考虑服务航班数量总和,衡量每辆无人驾驶清水车的服务航班阈值,并提出了服务航班任务量的差异评价值。新算法在C-W节约算法路径优化结果的基础上对未达到服务航班容量极限的子路径进一步优化,实现了所需服务航班的无人驾驶清水车数量最少、服务航班数量差异化最小的目标。以国内某机场航班信息为例,结果表明：与单车单服务模式相比,服务总路程节省59.36%,车辆使用减少84车次,航班服务水平为93.78%,航班任务量的差异评价值由93.32%降低至43.96%;与基准算法相比,新算法在实现任务量均衡的同时并不会增加总行驶路程,且将服务航班任务量的差异评价值由2.72降低至0.44,显著提高了车辆服务航班任务量的均衡性。     

带有CNG增程器的电动垃圾清运车的开发

德国曼商用车公司和IAV公司合作开发了一款电动垃圾清运车.该车拥有纯电动传动系统和增程器模块.增程器模块基于使用压缩天然气(C N G)的内燃机和通常用于驱动乘用车的发电机.通过使用增程器模块,将大大增加电动卡车的续驶里程.     

BRT线网优化模型研究

根据城市公共交通线网的组成和结构特征,在常规公交线网评价指标体系研究的基础上,给出了衡量多式公共交通线网运力资源分布均衡性的新指标.以给定的公共交通出行OD为前提,在考虑出行者策略选择的基础上,提出了在既有城市公共交通线网条件下对BRT线网进行设计和优化的模型,给出了求解思路,通过模拟系统开发,采用遗传算法和PSO(particle swarm optimization)算法相结合的混合启发式算法对模型进行了求解.     

纯电动手动挡驾考车的开发与应用

驾培行业是道路运输行业的重要组成部分之一,既是资源占用型行业,又是能源消耗型行业。2022年统计数据显示,教练车有70%以上的时间都在进行场地内科目训练,且训练中车辆的挡位低、车速慢,发动机处于高油耗高污染区域工作,不仅要消耗大量的成品油,增加驾驶员培训成本,而且对周围环境造成很大的污染,同时对驾培行业的持续发展和道路运输行业节能减排工作产生不利影响,传统燃油驾考车已经不适应国家对环保和排放的要求。为了解决训练场地废气污染问题,节约能源和降低训练成本,可将电动汽车技术用于驾考车。为满足驾考车需求和这一小众车需求,某公司决定开发纯电动驾考车。纯电动驾考车关键技术在于驱动电机、手动变速箱如何与现有燃油车在技术层面进行对接,同时满足公安部对驾考车和培训用车的定义需求,满足科目二和科目三的要求,满足国家标准。     

考虑前后多车的网联自动驾驶车辆混流跟驰模型

随着中国新基建战略的提出及自动驾驶和网联通信技术的不断发展,网联自动驾驶车辆(CAV)、自动驾驶车辆(AV)和常规人驾车辆混行的交通流将在未来长时间存在.建立适用于网联自动驾驶车辆、自动驾驶车辆和常规人驾车辆3种类型车辆的混流跟驰模型,考虑多前后车车头间距、多前车速度差、加速度差、与主体车辆的相对距离等因素,并进行典型...     

汽车电动燃油泵控制模块的开发

汽车电动燃油泵作为发动机控制系统中的重要组成部分,对其寿命的要求越来越高.在详细分析燃油泵控制模块需求的基础上,结合对当前已有燃油泵控制方案的研究提出了新的硬件方案,兼顾了成本、散热和小尺寸的要求,并可应用于其他汽车电机控制.     

公共交通网络运营优化系统的设计与实现

阐述了公共交通网络运营优化系统的功能结构,分析了系统的运行思路;针对公交预测子系统,提出了基于IC卡的基础公交数据的获取及分层配流思想;针对网络运营评价子系统,提出了以政府、企业和乘客三方主体为目标的评价方法;针对网络运营优化子系统,提出了逐层实现公交线网优化的分层配流优化思想;基于组件ArcEngine等软件,设计了公共交通网络运营优化系统,实现对优化结果的图形化显示,为规划部门及企业提供决策信息。