一种BRT车站的泊位动态调整方法、系统、设备和介质

一种brt车站的泊位动态调整方法、系统、设备和介质
技术领域
1.本发明属于公交车站动态泊位分配技术领域，具体涉及一种brt车站的泊位动态调整方法、系统、设备和介质。


背景技术：

2.车站服务能力是影响快速公交(brt,bus rapid transit)系统运力及运营速度的强因素。针对多泊位车站存在同一时间内多个车辆同时到达所导致的车辆拥堵和站台行人混乱的情况，当乘客服务时间存在差异且发车频率较大时，会出现车辆排队进站和站台行人混乱的现象；
3.针对此类现象，现有的固定泊位分配方法尚未考虑公交车辆车身长度的差异对泊位进行动态调整分配，降低了泊位的空间占有率和车站的服务能力，主要涉及计算车辆到达车站后的停靠、乘客上下车和驶离车站的时间，并未涉及具体的关于车辆编队排列的问题；
4.一方面，在多泊位且无超车道的车站，因乘客需求差异造成的公交服务时间差异会导致前泊位空置而后续随机到达的车辆无法进站的现象出现，进而降低泊位的利用率并减小brt系统的运力。另一方面，实际brt车站的泊位尺寸和数量一经投入运营便是固定的，且泊位长度是相同的，但车辆长度则存在差异。同长度泊位与非同长度车辆之间的矛盾会减小泊位的空间占有率并增加串车的概率。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种brt车站的泊位动态调整方法、系统、设备和介质，解决站台泊位空间占有率低下的问题，提高了乘客荷载量。
6.本发明是通过以下技术方案来实现：
7.一种brt车站的泊位动态调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.采集待进站的混行车辆编队中待进站车辆长度和数量信息，根据混行车辆编队的信息计算直接进入泊位的原始泊位总浪费长度；
9.将混行车辆编队中车辆长度和数量信息录入泊位动态分配函数计算，得到泊位分配方案，计算分配后的动态分配泊位总浪费长度；
10.比较原始泊位总浪费长度和动态分配泊位总浪费长度，若相等，则按照混行车辆编队直接进入泊位，若不相等，则混行车辆按照泊位分配方案进入泊位；
11.待进站车辆进入泊位的分配方案分别传输至待进站车辆和brt车站屏蔽门控制系统，待进站车辆根据泊位分配方案进入指定泊位，屏蔽门控制系统根据泊位分配方案控制屏蔽门的开合度，完成泊位动态调整。
12.进一步的，所述原始泊位总浪费长度为x：
13.x＝αl1+βl2；
14.所述动态分配泊位总浪费长度为y：
[0015][0016]
其中，α为第一种长度的公交车的数量，β为第二种长度的公交车的数量，l1为第一种长度的公交车所对应的浪费长度，l2为第二种长度的公交车所对应的浪费长度，k取任意自然数。
[0017]
进一步的，所述泊位动态分配函数为：
[0018]
(l+d)n＝l1n1+l
idle
+l2n
2 n2≤n；
[0019]
其中，n为初始可停靠泊位的数量；n1为停靠第一种长度的公交车的泊位数量；n2为停靠第二种长度的公交车的泊位数量；l1为第一种长度的公交车占用泊位的长度；l2为第二种长度的公交车占用泊位的长度；l
idle
为泊位的总浪费长度；d为车辆的安全停靠间距，l为标准泊位长度；
[0020]
所述l1＝(第一种长度的公交车的车长+d)；
[0021]
l2＝(第一种长度的公交车的车长+d)。
[0022]
进一步的，若泊位动态分配函数计算得到泊位分配方案为多个，且浪费长度均相等，则分别计算泊位分配方案的总核定载客量，并选择总核定载客量较大的泊位分配方案，所述总核定载客量为：
[0023]
p
sum
＝p1+p2；
[0024]
其中，p1为第一种长度的公交车的总载客数量；p2为第二种长度的公交车的总载客数量；p
sum
为泊位分配后的总载客数量。
[0025]
进一步的，所述屏蔽门控制系统根据泊位分配方案，保持已分配泊位车辆停靠后的车门中线和对应泊位的屏蔽门中线重合。
[0026]
进一步的，在将泊位分配方案反馈驾驶员的同时，还包括根据泊位分配方案更改泊位上设置的泊位线标定灯的颜色。
[0027]
一种brt车站的泊位动态调整系统，包括：
[0028]
采集模块：采集待进站的混行车辆编队中待进站车辆长度和数量信息，根据混行车辆编队的信息计算直接进入泊位的原始泊位总浪费长度；
[0029]
计算模块：将混行车辆编队中车辆长度和数量信息录入泊位动态分配函数计算，得到泊位分配方案，计算分配后的动态分配泊位总浪费长度；
[0030]
选择泊位分配方案模块：比较原始泊位总浪费长度和动态分配泊位总浪费长度，若相等，则按照混行车辆编队直接进入泊位，若不相等，则混行车辆按照泊位分配方案进入泊位；
[0031]
信息传输模块：待进站车辆进入泊位的分配方案分别传输至待进站车辆和brt车站屏蔽门控制系统，待进站车辆根据泊位分配方案进入指定泊位，屏蔽门控制系统根据泊位分配方案控制屏蔽门的开合度，完成泊位动态调整。
[0032]
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种brt车站的泊位动态调整方法的步骤。
[0033]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述一种brt车站的泊位动态调整方法的步
骤。
[0034]
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0035]
本发明提供一种brt车站的泊位动态调整方法、系统、设备和介质，根据待进站的混行车辆编队中待进站车辆长度和数量信息，计算直接进入泊位的原始泊位总浪费长度，通过泊位动态分配函数计算得到的泊位分配方案和动态分配泊位总浪费长度，进行比较，若泊位浪费长度相等，则可以省去待进站车辆进行调整的时间，若不相等，则在提前通知司机进行预调整的同时屏蔽门控制系统根据信息传输模块所接收的泊位分配方案控制屏蔽门的动态调整，有效解决快速公交到站时串车所导致的多车辆拥堵问题，从提高站台利用率的角度提升快速公交站台服务能力，有利于乘客有序等候车辆，缩短了brt整体停留时间，舒缓交通堵塞现象；同时，在不增加站台占用面积和不改变站台空间结构的前提下，提高公交站台的服务能力，从而提高整个brt系统的运输能力。
附图说明
[0036]
图1为本发明具体实施例中一种brt车站的泊位动态调整方法的流程图；
[0037]
图2为本发明具体实施例中一种brt车站的泊位动态调整结果示意图；
[0038]
图3为本发明具体实施例中另一种brt车站的泊位动态调整结果示意图；
[0039]
图4为本发明具体实施例中另一种brt车站的泊位动态调整结果示意图；
[0040]
图5为本发明具体实施例中另一种brt车站的泊位动态调整结果示意图；
[0041]
图6为本发明具体实施例中另一种brt车站的泊位动态调整结果示意图。
具体实施方式
[0042]
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0043]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都应当属于本发明保护的范围。
[0044]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0045]
本发明提供一种brt车站的泊位动态调整方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0046]
采集待进站的混行车辆编队中待进站车辆长度和数量信息，根据混行车辆编队的信息计算直接进入泊位的原始泊位总浪费长度；
[0047]
将混行车辆编队中车辆长度和数量信息录入泊位动态分配函数计算，得到泊位分
配方案，计算分配后的动态分配泊位总浪费长度；
[0048]
比较原始泊位总浪费长度和动态分配泊位总浪费长度，若相等，则按照混行车辆编队直接进入泊位，若不相等，则混行车辆按照泊位分配方案进入泊位；
[0049]
待进站车辆进入泊位的分配方案分别传输至待进站车辆和brt车站屏蔽门控制系统，待进站车辆根据泊位分配方案进入指定泊位，屏蔽门控制系统根据泊位分配方案控制屏蔽门的开合度，完成泊位动态调整。
[0050]
进一步的，所述原始泊位总浪费长度为x：
[0051]
x＝αl1+βl2；
[0052]
所述动态分配泊位总浪费长度为y：
[0053][0054]
其中，α为第一种长度的公交车的数量，β为第二种长度的公交车的数量，l1为第一种长度的公交车所对应的浪费长度，l2为第二种长度的公交车所对应的浪费长度。
[0055]
考虑现有的所有车辆类型，一般来说，当α取值为3时可使第一种长度的公交车所对应的浪费长度恰好被完全利用，因此取α＝3k且k取自然数满足该等式需求。
[0056]
进一步的，所述泊位动态分配函数为：
[0057]
(l+d)n＝l1n1+l
idle
+l2n
2 n2≤n；
[0058]
其中，n为初始可停靠泊位的数量；n1为停靠第一种长度的公交车的泊位数量；n2为停靠第二种长度的公交车的泊位数量；l1为第一种长度的公交车占用泊位的长度；l2为第二种长度的公交车占用泊位的长度；l
idle
为泊位的总浪费长度；d为车辆的安全停靠间距，l为标准泊位长度；
[0059]
所述l1＝(第一种长度的公交车的车长+d)；
[0060]
l2＝(第一种长度的公交车的车长+d)。
[0061]
进一步的，若泊位动态分配函数计算得到泊位分配方案为多个，且浪费长度均相等，则分别计算泊位分配方案的总核定载客量，并选择总核定载客量较大的泊位分配方案，所述总核定载客量为：
[0062]
p
sum
＝p1+p2；
[0063]
其中，p1为第一种长度的公交车的总载客数量；p2为第二种长度的公交车的总载客数量；p
sum
为泊位分配后的总载客数量。
[0064]
进一步的，所述屏蔽门控制系统根据泊位分配方案，保持已分配泊位车辆停靠后的车门中线和对应泊位的屏蔽门中线重合。
[0065]
进一步的，在将泊位分配方案反馈待驶入站场车辆的驾驶员的同时，还包括根据泊位分配方案更改泊位上设置的泊位线标定灯的颜色，用以提醒乘客和驾驶员识别指定泊位，进而提高站场效率。
[0066]
进一步的，在采集待进站的混行车辆编队中车辆长度和数量信息时，采用无线通信模块，待驶入车辆接收信号时，采用车载通信模块，所述无线通信模块和车载通信模块可采用采用dsrc、lte-v2x或基于5g的蜂窝车联网nr-v2x技术。
[0067]
进一步的，当车辆驶入和驶离指定泊位时，采用泊位状态检测模块对车辆状态进行标定，并反馈中央处理系统更新车辆信息，其中，泊位状态检测模块采用压力传感器及路
测电磁传感器完成车辆的信息采集和传输。
[0068]
本发明提供一种brt车站的泊位动态调整系统，包括：
[0069]
采集模块：采集待进站的混行车辆编队中待进站车辆长度和数量信息，根据混行车辆编队的信息计算直接进入泊位的原始泊位总浪费长度；
[0070]
计算模块：将混行车辆编队中车辆长度和数量信息录入泊位动态分配函数计算，得到泊位分配方案，计算分配后的动态分配泊位总浪费长度；
[0071]
选择泊位分配方案模块：比较原始泊位总浪费长度和动态分配泊位总浪费长度，若相等，则按照混行车辆编队直接进入泊位，若不相等，则混行车辆按照泊位分配方案进入泊位；
[0072]
信息传输模块：待进站车辆进入泊位的分配方案分别传输至待进站车辆和brt车站屏蔽门控制系统，待进站车辆根据泊位分配方案进入指定泊位，屏蔽门控制系统根据泊位分配方案控制屏蔽门的开合度，完成泊位动态调整。
[0073]
本发明提供的一种优选实施例为，现有的brt车站一般采用的公交车长度为12米公交车和18米铰链公交车；
[0074]
根据brt车站所涉及的12米公交车及18米铰链公交车的混行式运营，可将编队分为三辆12米公交车、两辆18米铰链公交车、一辆12米公交车和一辆18米铰链公交车的两种组合共四种编队方式，同时依据实时的客流量制定满足乘客需求的编组运营调度方案。
[0075]
路侧无线通信模块将所获取到的即将到达编队规模及编队内车辆的车身长度信息传输至站台端，结合泊位动态分配函数，实时计算最佳泊位分配方案。
[0076]
进一步的，利用所得到的n1和n2取值确定上游编组快速公交车辆所对应的屏蔽门使用方案及屏蔽门净开度。
[0077]
具体的，泊位动态分配函数具有以下约束，设n∈[2,7]，根据泊位动态分配函数以及泊位和车辆的长度数据，获取不同的泊位分配方案；根据不同类型车辆的核定载客量，获得不同泊位分配方案下的总载客量；根据初始泊位长度和两种类型车辆占用的泊位长度，获得车站泊位空间的总浪费长度，具体如表1所示。
[0078]
表1不同泊位分配方案下的核定载客量和泊位浪费总长度
[0079]
[0080][0081]
从表1中可以看出，每一个n值对应的不同泊位分配方案中，当泊位空间存在浪费时，随着分配给12米车辆泊位数的减少，泊位浪费的总长度逐渐减少，总的核定载客量逐渐增多；当泊位空间没有浪费时，随着分配给12米车辆泊位数的减少，总的核定载客量逐渐增
多，且在不同n值中，两种极限停靠情况下的总核定载客量差额为60n人。
[0082]
进一步的，通过判断泊位是否处于空置状态，实时将最新的泊位分配方案进行更新，并将此方案在站台端进行显示。
[0083]
本发明提供的另一种优选实施例为，基于某市brt运行调度方案对以上所提出的泊位动态调整方法进行验证；采用微调现有调度方案的方法实现车辆动态编组运行，以车辆最大排队长度及走廊运力为双指标对其进行分析，通过vissim微观仿真软件进行仿真，结果如下表2所示，与现有调度方案相比，车辆的最大排队长度减少了14.3％，brt走廊运力提升了7.1％。
[0084]
表2车辆动态编组协同运行调度策略仿真的多指标分析表
[0085][0086]
本技术中所述的泊位动态分配调整方法，一方面算法简单，计算和判断速度快，通过连续采集和实时判断，可达到连续实时动态分配泊位的效果；另一方面，实施效果明显，且实施不需改变现有站台的结构，较易实现。
[0087]
本发明提供的另一种优选实施例为，如图2所示，所述的屏蔽门控制系统包括门体结构和门机模块，门体结构包括平移门板、固定门套；门机模块包括电机、传动装置、控制盘、位置检测装置、信号系统及电源；控制盘可采用单片机或plc；位置检测装置采用感应式限位器。屏蔽门的使用方案和净开度可由以下技术进行实现：
[0088]
若考虑第一辆12米公交车的前门需与第一辆18米公交车的前门保持一致性的特性，第一、第二个屏蔽门均满足要求；
[0089]
在确保前后两车的安全距离后，当第二辆12米公交车前门中线未能与第三个平移门板中线保持一致且第一辆18米公交车的后门中线与第三个平移门板中线保持一致时，考虑将此处平移门板扩张并设置为多级控制，即同时保证两种车型公交车同时在此处停靠。
[0090]
对于新扩张的平移门板，根据此多级控制的平移门板最大净开度为160厘米及所配置的电机为30厘米的要求，需要其对应一方的固定门套横向宽度扩张为190厘米。
[0091]
当第二辆12米公交车的前门中线所对应的平移门板与下一个平移门板之间的间隙在满足18米公交车停靠的基础上，且第二辆12米公交车的后门无法对应于下一个平移门板时，如图5所示，可通过增加平移门板的个数使其满足条件；当固定门套之间的间距大于门板的宽度，可将其设计为双开的站台屏蔽门；间距不足时，可将其设计为单开的站台屏蔽门。
[0092]
对于新增的双开站台屏蔽门，当其与紧挨的屏蔽门供给于不同的车型时，可考虑共享同一固定门套，如图3所示，只需在其左边添加一个固定门套；如图4和图6所示，共享固定门套不会影响其使用情况。
[0093]
考虑12米公交车前门中线与后门中线距离为550厘米且此时其对应平移门板中线距离为471时，可通过整体向后平移的方式将两个屏蔽门之间的间隙扩张为90厘米，使其满足公交车门中线之间的距离要求。
[0094]
当第三辆12米公交车的前门与第二辆18米公交车的中门对应的平移门板一致时，考虑12米公交车前门与后门的距离为550厘米且18米公交车中门与后门的距离为630厘米时，可将最后一个平移门板扩张并设置为多级控制，使其满足两种车型均能停靠的需求。
[0095]
本发明再一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor、dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于一种brt车站的泊位动态调整方法的操作。
[0096]
本发明再一个实施例中，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(memory)，所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速ram存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关一种brt车站的泊位动态调整方法的相应步骤。
[0097]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0098]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0099]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0100]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计
算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0101]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。