一种基于公共交通线路管理的优化方法及系统与流程

本发明涉及交通线路管理，具体为一种基于公共交通线路管理的优化方法及系统。

背景技术：

1、交通线路管理是指对城市或地区的交通网络进行规划、组织、监管和调控的一项管理工作，它包括对道路、铁路、水路、航空等交通要素进行布局和设计，以确保交通系统的高效运营和安全性，交通线路管理的目标是优化交通流量，减少拥堵和事故的发生，提高出行效率，提供便捷的交通服务，这一工作通常由交通部门、城市规划部门或相关机构负责进行，交通线路管理涉及交通规划、交通设施建设、交通信号灯控制、交通监管等多个方面的工作。

2、现有申请号为201811432227.8，名称为一种城市接驳公交系统的一体化规划决策支持系统的中国发明专利中公开的技术方案为：融合大数据、gis、运筹优化和人工智能等技术，通过手机信令数据和gis分析居民出行时空聚集点，考虑道路的实际拓扑结构，自动筛选任意居民出行聚集点周边可行的接驳站点，根据交通网络运行状态，利用智能化决策技术，从备选接驳站点集合中选择最佳居民上车位置，将需求点分配给接驳站点，据此计算接驳线路访问接驳站点的顺序，以及它们的发车频率，通过对比不同情形下的设计方案辅助城市接驳公交系统设计。

3、然而，针对上述专利结合现有技术而言，在大学校园中通常也需要加入公共交通线路，以保证学生在偌大的校园中能够及时的抵达教学区，为应对大学校园中各个上下课的高峰期，对于公共交通线路的设计通常需要针对高峰期进行调整，通常在对交通线路进行优化设计时只是依据历史数据来调整对应线路上的发车频率，抑或是根据学生数量和客流量来进行发车频率的调整，对于道路拥堵的情况或是某个线路上出现若干车辆故障的情况下，对应线路的发车频率无法做出及时的动态调整，从而影响整个交通线路运行时的稳定性。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于公共交通线路管理的优化方法及系统，通过综合考虑了学生数量因素、天气因素以及交通因素来生成发车频率评估值，并结合设定的阈值来获取预计发车频率，实现对发车频率的动态调整，应对车辆故障这类突发的状况时也能借助车辆调度模块完成车辆的调度，以确保交通线路运行时的稳定性，解决了背景技术中提出的关于传统交通线路运行不够稳定性、无法应对车辆故障这类突发状况的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种基于公共交通线路管理的优化方法及系统，包括数据汇总模块、分析优化模块以及车辆调度模块；

6、其中，数据采集模块包括分段单元和数据汇总单元，通过分段单元将一天分割为四个时间段，在同一线路上，由数据汇总单元采集四个时间段内的相关数据信息；

7、分析优化模块包括一级分析单元、二级分析单元以及评估优化单元；

8、一级分析单元，搭建数据分析模型，依据相关数据信息分别生成同一线路上，各个时间段内的客流系数、天气系数以及交通系数，q表示对应时间段的编号；

9、二级分析单元，二次搭建数据分析模型，依据一级分析单元获取的各个系数，生成同一线路上，各个时间段内的发车频率评估值；

10、评估优化单元，设置阈值th，依据发车频率评估值获取各个时间段内的预计发车频率；

11、车辆调度模块，在某个线路中的交通车辆发生故障时，获取在同一时间段上不同线路中对应的预计发车频率，并判断预计发车频率是否小于原本的发车频率，根据判断结果来选择对交通车辆的临时调度策略。

12、进一步的，在分段单元中的四个时间段分别为：早晨段，即7点~9点，中午段，即12点~14点，下午段，16点~18点，夜间段，即20点~22点。

13、进一步的，在数据汇总单元中的相关数据信息包括：同一线路上，起点周边区域的学生总量、各个时间段内的实际客流总量、对应时间段内的平均气温和平均风力值、同一线路上的交通流量和平均速度。

14、进一步的，在一级分析单元中各个系数中的q表示对应时间段的编号，且q=1、2、3、4，1表示早晨段，2表示中午段，3表示下午段，4表示夜间段；

15、其中，获取客流系数的公式如下：

16、

17、式中，表示起点周边区域的学生总量，表示对应时间段内的实际客流量，分别为起点周边区域的学生总量和对应时间段内的实际客流量的预设比例系数，且。

18、进一步的，在一级分析单元中获取天气系数的公式如下：

19、

20、式中，表示对应时间段内的平均气温，表示对应时间段内的平均风力值，分别为对应时间段内的平均气温和平均风力值的预设比例系数，且。

21、进一步的，在一级分析单元中获取交通系数的公式如下：

22、

23、式中，表示同一线路上的交通流量，表示同一线路上的平均速度，分别为对应时间段内的平均气温和平均风力值的预设比例系数，且。

24、进一步的，在二级分析单元中生成各个时间段内的发车频率评估值所依据的公式如下：

25、

26、式中，分别为对应时间段内的客流系数、交通系数以及天气系数的预设比例系数，且，，为常数修正系数，其具体值可由用户调整设置，或者由分析函数拟合生成。

27、进一步的，在评估优化单元中获取预计发车频率的公式如下：

28、

29、式中，预计发车频率的最终值需要去除小数点后的数。

30、进一步的，车辆调度模块包括评测对比单元和临时调度单元；

31、在某个线路中的交通车辆发生故障时，通过评测对比单元获取在同一时间段上不同线路中对应的预计发车频率，并判断预计发车频率是否小于原本的发车频率；

32、将对比结果输入临时调度单元，若是，则根据故障交通车辆的数量，完成从对应线路中临时调度相同数量的交通车辆；若不是，则从外界调度相同数量的交通车辆。

33、一种基于公共交通线路管理的优化方法，包括如下步骤：

34、步骤一、将一天分割为四个时间段，分别为早晨段，即7点~9点，中午段，即12点~14点，下午段，16点~18点，夜间段，即20点~22点；

35、在同一线路上，采集四个时间段内的相关数据信息，且相关数据信息包括同一线路上，起点周边区域的学生总量、各个时间段内的实际客流总量、对应时间段内的平均气温和平均风力值、同一线路上的交通流量和平均速度；

36、步骤二、搭建数据分析模型，依据相关数据信息分别生成同一线路上，各个时间段内的客流系数、天气系数以及交通系数，q表示对应时间段的编号，且q=1、2、3、4，1表示早晨段，2表示中午段，3表示下午段，4表示夜间段；

37、二次搭建数据分析模型，依据一级分析单元获取的各个系数，生成同一线路上，各个时间段内的发车频率评估值；

38、设置阈值th，并依据发车频率评估值获取各个时间段内的预计发车频率；

39、步骤三、在某个线路中的交通车辆发生故障时，获取在同一时间段上不同线路中对应的预计发车频率，并判断预计发车频率是否小于原本的发车频率；

40、若是，则根据故障交通车辆的数量，完成从对应线路中临时调度相同数量的交通车辆；

41、若不是，则从外界调度相同数量的交通车辆。

42、（三）有益效果

43、本发明提供了一种基于公共交通线路管理的优化方法及系统，具备以下有益效果：

44、1、 本发明针对大学校园内从宿舍区到教学区的公共交通线路进行优化设计，将一天分割为四个时间段，对应四个上下课的高峰期，在建立对应时间段的发车频率评估值时，综合考虑了学生数量因素、天气因素以及交通因素，为后续获取具体的发车频率提供了准确的指导数据；

45、而后将发车频率评估值和设定的阈值相对比，从而得到一个可行的预计发车频率，可根据具体情况，优化传统的交通线路的发车频率，实现对发车频率的动态调整，以确保交通线路得以稳定的运行。

46、2、 本发明通过设计车辆调度模块，以应对车辆故障这类突发的状况，为了维持高峰期的发车频率，可在同一时间段中，对不同线路上对应的预计发车频率与原本发车频率做出对比，在同一区域内完成对车辆的临时调度处理，避免在高峰期出现车辆不够的情况，进一步的保证了交通线路运行时的稳定性。