基于站点群体聚集性客流的公交串车调度优化

来源：中国血液净化杂志2023年第2期北京时间：

作者：李利华, 曹慧琪, 邓亚军, 邢璐, 靳竹喧

单位：1. 长沙理工大学交通运输工程学院, 湖南长沙 410114;2. 长沙理工大学 智能道路与车路协同湖南省重点实验室, 湖南长沙 410114"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52102405); Hunan Provincial Natural Science Foundation of China (2019JJ40308); Open Fund of Hunan Provincial Key Laboratory of Intelligent Road and Vehicle Road Collaboration, Changsha University of Science & Technology (kfj210702)

摘要：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。优化前后对比表明：总的车头时距偏差缩短了56%，乘客总出行时间下降了11.7%，乘客平均等待时间减少了12.5%，公交线路站点准点率提高了24.1%，串车次数减少36次。同时随机性验证试验中，两目标函数平均下降比例分别为50.4%与13.7%，下降幅度较大，优化效果较好。模型计算结果可较大程度提升公交运行效率，有效解决公交串车，解的鲁棒性与可靠性较强，方法的实用性与可行性较好。

关键词：交通工程,调度优化,群体聚集性客流,公交串车,车头时距,最大载客量

基金资助：国家自然科学基金项目（52102405）；湖南省自然科学基金项目（2019JJ40308）；长沙理工大学智能道路与车路协同湖南省重点实验室开放基金项目（kfj210702）*