一种车路及中央控制调度系统联动的控制方法

1.本技术属于交通调度技术领域，具体涉及一种车路及中央控制调度系统联动的控制方法。


背景技术：

2.发展城市公共交通，缓解城市交通拥堵状况，可改善城市人居环境,促进城市可持续发展。
3.相关技术中，城市公共交通调度基本按照固定时刻表进行，采用“定点发车，两头卡点”的调度方式。这种依靠经验的调度，具有一定的盲目性及滞后性，并且调度的效率低，导致出现部分站点人流量大却无车可用，而另外一些站点出现空车运行的情况，不利于运营成本的控制。
4.因此，实有必要提供一种车路及中央控制调度系统联动的控制方法以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种车路及中央控制调度系统联动的控制方法，可以实现车辆的合理调度，提高车辆利用率，节约运营成本。
6.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
7.一种车路及中央控制调度系统联动的控制方法，包括如下步骤：
8.s1：采集车辆状态数据，反馈给所述中央控制调度系统，所述中央控制调度系统根据采集的车辆状态数据构建车辆池；
9.s2：收集预约订单数据，反馈给所述中央控制调度系统，所述中央控制调度系统将距离根据收集的预约订单数据构建订单池；
10.s3：依次为所述订单池中的所有订单从所述车辆池中匹配车辆，并将匹配成功的车辆与订单锁定，处于锁定状态的车辆及订单不再参与匹配过程；
11.s4：针对锁定成功的车辆与订单，所述中央控制调度系统规划接站路径并计算接站时间，其中，接站时间的计算过程表示为：
[0012][0013]
式中，表示车辆k在完成订单i后，从接到订单j到完成订单j所需要的时间，os表示订单j的出发地，oe表示订单j的目的地，tw表示天气影响延时参数，t
l
表示红绿灯延时参数，tc表示交通拥堵延时参数，函数t1表示正常完成订单j所需要的时间，函数t2表示异常延误时间；
[0014]
s5：构建利润计算模型，计算每笔订单的利润，表示为：
[0015]
[0016]
式中，表示车辆k在完成订单i后，接收到订单j可得的预期利润，ck为单位时间内行驶的运营成本，f(os,oe)表示订单j可得的收入；
[0017]
s6：设置最大化收益函数对车辆进行接单控制，所述最大化收益函数表示为：
[0018][0019]
式中，p表示收益，表示车辆接收订单的决策变量，取值为0或者1，取0时，表示车辆不接单，取1时表示代表继续接单，k表示车辆池内的车辆总数，r表示订单池内的订单总数。
[0020]
优选的，所述步骤s1具体为：
[0021]
通过车载终端系统向所述中央控制调度系统发送车辆状态数据，所述车辆状态数据包括：车辆当前所在位置、接单状态、已运营时间、已空闲时间及续航里程，其中，接单状态包括：可接单及不可接单；
[0022]
所述中央控制调度系统将处于可接单状态的所有车俩编入车辆池，实时更新所述车辆池。
[0023]
优选的，所述车载终端系统与所述中央控制调度系统通讯连接，以实时发送车辆状态数据，通讯的方式可以为4g或5g；所述车辆状态数据中，车辆当前所在位置及续航里程由所述车载终端系统直接从车辆的ecu中获取，接单状态由司机在操作界面自行设置，已运营时间及已空闲时间由所述车载终端系统中的计时模块统计。
[0024]
优选的，所述步骤s2具体为：
[0025]
通过移动终端向所述中央控制调度系统发送预约订单，所述预约订单中含包括上车位置、乘车人数及预期上车时间；
[0026]
所述中央控制调度系统将距离当前时间半小时内出发的预约订单编入订单池，实时更新所述订单池。
[0027]
优选的，所述移动终端可以为手机、平板电脑或笔记本电脑，所述移动终端与所述中央控制调度系统通讯连接，乘客借助所述移动终端上的app、小程序或网页实时向所述中央控制调度系统发送预约订单，所说预约订单中的上车位置由所述移动终端中的gps进行获取，乘车人数及预期上车时间由乘客自行填入。
[0028]
优选的，所述步骤s3具体为：
[0029]
所述中央控制调度系统将所述车辆池中的所有车辆依次按照车辆续航里程与订单距离的差值、已运营时间及已空闲时间进行排序，其中，车辆续航里程与订单距离的差值越大优先权越大，已运营时间越短优先权越大，已空闲时间越长优先权越大；
[0030]
车辆的最大乘车人数为3人，按照排序的顺序，逐次的将车辆的剩余座位数与预约订单中的乘车人数进行比对，若车辆的剩余座位数大于或等于乘车人数，则表示匹配成功，将车辆与订单锁定；订单的乘车人数每超过3人，则按照排序的顺序额外选择一台车辆作为增派车辆，将初始车辆与增派车辆同时与订单锁定；
[0031]
重复上述步骤，为所述订单池中的所有订单匹配车辆。
[0032]
本技术的有益效果在于：
[0033]
(1)通过中央控制调度系统平台实时收集车辆状态数据以及用户的预约订单数据，可以减轻调度人员及管理人员工作；
[0034]
(2)通过中央控制调度系统规划接站路径并计算接站时间，可以提高车辆准点率；
[0035]
(3)通过中央控制调度系统的控制可以合理调度车辆，提高车辆的利用率，节约运营成本。
具体实施方式
[0036]
下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0037]
本技术提供一种车路及中央控制调度系统联动的控制方法，包括如下步骤：
[0038]
s1：采集车辆状态数据，反馈给所述中央控制调度系统，所述中央控制调度系统根据采集的车辆状态数据构建车辆池。
[0039]
优选的，所述步骤s1具体为：
[0040]
通过车载终端系统向所述中央控制调度系统发送车辆状态数据，所述车辆状态数据包括：车辆当前所在位置、接单状态、已运营时间、已空闲时间及续航里程，其中，接单状态包括：可接单及不可接单；
[0041]
所述中央控制调度系统将处于可接单状态的所有车俩编入车辆池，实时更新所述车辆池。
[0042]
所述车载终端系统与所述中央控制调度系统通讯连接，以实时发送车辆状态数据，通讯的方式可以为4g或5g。所述车辆状态数据中，车辆当前所在位置及续航里程由所述车载终端系统直接从车辆的ecu中获取，接单状态由司机在操作界面自行设置，已运营时间及已空闲时间由所述车载终端系统中的计时模块统计。
[0043]
s2：收集预约订单数据，反馈给所述中央控制调度系统，所述中央控制调度系统将距离根据收集的预约订单数据构建订单池。
[0044]
优选的，所述步骤s2具体为：
[0045]
通过移动终端向所述中央控制调度系统发送预约订单，所述预约订单中含包括上车位置、乘车人数及预期上车时间；
[0046]
所述中央控制调度系统将距离当前时间半小时内出发的预约订单编入订单池，实时更新所述订单池。
[0047]
所述移动终端可以为手机、平板电脑或笔记本电脑。所述移动终端与所述中央控制调度系统通讯连接，乘客借助所述移动终端上的app、小程序或网页实时向所述中央控制调度系统发送预约订单，所说预约订单中的上车位置由所述移动终端中的gps进行获取，乘车人数及预期上车时间由乘客自行填入。
[0048]
s3：依次为所述订单池中的所有订单从所述车辆池中匹配车辆，并将匹配成功的车辆与订单锁定，处于锁定状态的车辆及订单不再参与匹配过程。
[0049]
优选的，所述步骤s3具体为：
[0050]
所述中央控制调度系统将所述车辆池中的所有车辆依次按照车辆续航里程与订单距离的差值、已运营时间及已空闲时间进行排序，其中，车辆续航里程与订单距离的差值
越大优先权越大，已运营时间越短优先权越大，已空闲时间越长优先权越大；
[0051]
车辆的最大乘车人数为3人，按照排序的顺序，逐次的将车辆的剩余座位数与预约订单中的乘车人数进行比对，若车辆的剩余座位数大于或等于乘车人数，则表示匹配成功，将车辆与订单锁定；订单的乘车人数每超过3人，则按照排序的顺序额外选择一台车辆作为增派车辆，将初始车辆与增派车辆同时与订单锁定；
[0052]
重复上述步骤，为所述订单池中的所有订单匹配车辆。
[0053]
在车辆运营过程中，为了保证能够顺利的完成订单，首先需要车辆的续航里程数能够满足订单距离的要求，并且二者的差值越大，表示续航里程的冗余量越大，不会因续航不够出现半路抛锚的情况；随着运营时间的增加，司机的驾驶疲劳度增加，车辆的性能状态降低，因此运营时间越短的车辆，其排序的优先度越高；已空闲时间表示的是车辆距离上一次执行订单的时间，为了增加车辆的利用率，同时保证司机的出勤时间，已空闲时间越长，其排序的优先度就越高。在车辆的排序中，按照车辆续航里程与订单距离的差值、已运营时间及已空闲时间进行排序，兼顾了车辆的性能状态、司机的驾驶疲劳度及运营效率。
[0054]
锁定成功的车辆及订单不再参与匹配过程可以避免重复的匹配造成运能的浪费及匹配的混乱。
[0055]
s4：针对锁定成功的车辆与订单，所述中央控制调度系统规划接站路径并计算接站时间，其中，接站时间的计算过程表示为：
[0056][0057]
式中，表示车辆k在完成订单i后，从接到订单j到完成订单j所需要的时间，os表示订单j的出发地，oe表示订单j的目的地，tw表示天气影响延时参数，t
l
表示红绿灯延时参数，tc表示交通拥堵延时参数，函数t1表示正常完成订单j所需要的时间，函数t2表示异常延误时间。
[0058]
在接站时间的计算中，综合考虑了各种延误的时间，天气影响延时参数、红绿灯延时参数、交通拥堵延时参数等参数可以根据经验值进行获取，也可以根据大数据进行实时计算，其计算方式采用本领域的常规技术。
[0059]
s5：构建利润计算模型，计算每笔订单的利润，表示为：
[0060][0061]
式中，表示车辆k在完成订单i后，接收到订单j可得的预期利润，ck为单位时间内行驶的运营成本，f(os,oe)表示订单j可得的收入。
[0062]
s6：设置最大化收益函数对车辆进行接单控制，所述最大化收益函数表示为：
[0063][0064]
式中，p表示收益，表示车辆接收订单的决策变量，取值为0或者1，取0时，表示车辆不接单，取1时表示代表继续接单，k表示车辆池内的车辆总数，r表示订单池内的订单总数。
[0065]
车辆运行的目的是为了提高收益，因此通过最大化收益函数来进行接单控制，若该笔订单接单，可以使收益达到最大值，则控制车辆接单；若该笔订单接单，不可以使收益达到最大值，则控制车辆不接单。
[0066]
上面对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。

技术特征：
1.一种车路及中央控制调度系统联动的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：采集车辆状态数据，反馈给所述中央控制调度系统，所述中央控制调度系统根据采集的车辆状态数据构建车辆池；s2：收集预约订单数据，反馈给所述中央控制调度系统，所述中央控制调度系统将距离根据收集的预约订单数据构建订单池；s3：依次为所述订单池中的所有订单从所述车辆池中匹配车辆，并将匹配成功的车辆与订单锁定，处于锁定状态的车辆及订单不再参与匹配过程；s4：针对锁定成功的车辆与订单，所述中央控制调度系统规划接站路径并计算接站时间，其中，接站时间的计算过程表示为：式中，表示车辆k在完成订单i后，从接到订单j到完成订单j所需要的时间，o
s
表示订单j的出发地，o
e
表示订单j的目的地，t
w
表示天气影响延时参数，t
l
表示红绿灯延时参数，t
c
表示交通拥堵延时参数，函数t1表示正常完成订单j所需要的时间，函数t2表示异常延误时间；s5：构建利润计算模型，计算每笔订单的利润，表示为：式中，表示车辆k在完成订单i后，接收到订单j可得的预期利润，c
k
为单位时间内行驶的运营成本，f(o
s
，o
e
)表示订单j可得的收入；s6：设置最大化收益函数对车辆进行接单控制，所述最大化收益函数表示为：式中，p表示收益，表示车辆接收订单的决策变量，取值为0或者1，取0时，表示车辆不接单，取1时表示代表继续接单，k表示车辆池内的车辆总数，r表示订单池内的订单总数。2.根据权利要求1所述的车路及中央控制调度系统联动的控制方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：通过车载终端系统向所述中央控制调度系统发送车辆状态数据，所述车辆状态数据包括：车辆当前所在位置、接单状态、已运营时间、已空闲时间及续航里程，其中，接单状态包括：可接单及不可接单；所述中央控制调度系统将处于可接单状态的所有车俩编入车辆池，实时更新所述车辆池。3.根据权利要求2所述的车路及中央控制调度系统联动的控制方法，其特征在于，所述车载终端系统与所述中央控制调度系统通讯连接，以实时发送车辆状态数据，通讯的方式可以为4g或5g；所述车辆状态数据中，车辆当前所在位置及续航里程由所述车载终端系统直接从车辆的ecu中获取，接单状态由司机在操作界面自行设置，已运营时间及已空闲时间由所述车载终端系统中的计时模块统计。4.根据权利要求1所述的车路及中央控制调度系统联动的控制方法，其特征在于，所述
步骤s2具体为：通过移动终端向所述中央控制调度系统发送预约订单，所述预约订单中含包括上车位置、乘车人数及预期上车时间；所述中央控制调度系统将距离当前时间半小时内出发的预约订单编入订单池，实时更新所述订单池。5.根据权利要求4所述的车路及中央控制调度系统联动的控制方法，其特征在于，所述移动终端可以为手机、平板电脑或笔记本电脑，所述移动终端与所述中央控制调度系统通讯连接，乘客借助所述移动终端上的app、小程序或网页实时向所述中央控制调度系统发送预约订单，所说预约订单中的上车位置由所述移动终端中的gps进行获取，乘车人数及预期上车时间由乘客自行填入。6.根据权利要求1所述的车路及中央控制调度系统联动的控制方法，其特征在于，所述步骤s3具体为：所述中央控制调度系统将所述车辆池中的所有车辆依次按照车辆续航里程与订单距离的差值、已运营时间及已空闲时间进行排序，其中，车辆续航里程与订单距离的差值越大优先权越大，已运营时间越短优先权越大，已空闲时间越长优先权越大；车辆的最大乘车人数为3人，按照排序的顺序，逐次的将车辆的剩余座位数与预约订单中的乘车人数进行比对，若车辆的剩余座位数大于或等于乘车人数，则表示匹配成功，将车辆与订单锁定；订单的乘车人数每超过3人，则按照排序的顺序额外选择一台车辆作为增派车辆，将初始车辆与增派车辆同时与订单锁定；重复上述步骤，为所述订单池中的所有订单匹配车辆。

技术总结
本申请提供了一种车路及中央控制调度系统联动的控制方法，利用中央控制调度系统实时收集车辆的状态数据及预约订单数据，通过中央控制调度系统进行订单和车辆的匹配，通过设置最大化函数对车辆接单进行控制，可以实现车辆的合理调度，提高车辆利用率，节约运营成本。节约运营成本。


技术研发人员：胡满江 秦洪懋 余博言 朱颖 边有钢 钟艺 易伊凡
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/6/7