本發(fā)明屬于車輛調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著高校規(guī)模的不斷擴(kuò)大，作為校園交通工具的校車的作用日益凸顯，但是由于司機(jī)和乘客之間的信息不能實(shí)時(shí)交互而形成盲點(diǎn)，往往出現(xiàn)車輛空載率高或校車數(shù)量無(wú)法滿足乘客需求的兩極化現(xiàn)象，使得乘客浪費(fèi)了大量寶貴的時(shí)間等待，而校車資源卻不能被充分利用。

傳統(tǒng)的校車調(diào)度方法往往依靠司機(jī)與調(diào)度人員之間依靠對(duì)講機(jī)或移動(dòng)電話進(jìn)行語(yǔ)音調(diào)度，乘客與校車管理部門之間存在信息盲點(diǎn)。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的普及，信息的實(shí)時(shí)傳遞已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度算法大多只側(cè)重于節(jié)約乘客的時(shí)間成本，忽略了校車的運(yùn)營(yíng)成本，給校車服務(wù)部門帶來(lái)了不小的壓力。

因此，亟需一種基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度算法，利用現(xiàn)有的移動(dòng)通信技術(shù)，均衡乘客和校車的滿意度，解決乘客與校車服務(wù)部門之間存在的供需信息盲點(diǎn)的問(wèn)題，提高校園交通的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，而提供一種基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法及系統(tǒng)，從而有效平衡校車和乘客之間的滿意程度，解決了乘客與校車服務(wù)部門之間存在的供需信息盲點(diǎn)的問(wèn)題，提高了校車的利用效率，方便了學(xué)生出行。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法，包括如下步驟：

步驟1、候車乘客通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向校車調(diào)度中心發(fā)送乘車請(qǐng)求；

步驟2、校車調(diào)度中心接收乘車請(qǐng)求；

步驟3、校車調(diào)度中心把接收到的乘車請(qǐng)求分類；

步驟4、調(diào)度中心通過(guò)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)獲得校車信息，所述校車信息包括校車編號(hào)及對(duì)應(yīng)司機(jī)信息、校車平均行駛速度、校車容量以及站點(diǎn)距離；

步驟5、將乘客滿意度和校車滿意度分別指標(biāo)量化；

步驟6、將步驟5中量化后的指標(biāo)導(dǎo)入調(diào)度中心的均衡滿意度調(diào)度模型，判斷當(dāng)前候車人數(shù)是否滿足發(fā)車條件，并將調(diào)度結(jié)果通知乘客；所述均衡滿意度模型綜合均衡乘客滿意度和校車滿意度；

步驟7、若滿足發(fā)車條件，則調(diào)度車輛發(fā)車接送乘客；

步驟8、乘客實(shí)時(shí)查看車輛位置，決定繼續(xù)等待或發(fā)送取消信息；

步驟9、車輛到達(dá)候車乘客所在站點(diǎn)，乘客依次刷校園卡扣費(fèi)乘車，調(diào)度中心更新乘車記錄，對(duì)已發(fā)送請(qǐng)求卻并未乘車用戶給予不良記錄；

步驟10、若未滿足發(fā)車條件，則調(diào)度中心繼續(xù)接收乘車請(qǐng)求，T時(shí)間間隔后，繼續(xù)利用均衡滿意度模型判斷是否發(fā)車。

進(jìn)一步優(yōu)化，步驟6中均衡滿意度調(diào)度模型包括待乘車乘客滿意度計(jì)算器Z_k、車輛滿意度計(jì)算器Zq以及結(jié)果生成器Z_T，其中：

式中i，j表示站點(diǎn)(i＝1，2，3，…；j＝2，3,4，…)；q表示乘客編號(hào)(q＝1，2，3，…n)；B表示乘客的單位時(shí)間成本；R_ij表示i站到j(luò)站的距離；V表示校車的平均車速；T_q表示乘客q最大可接受等待時(shí)間；B表示乘客的單位時(shí)間成本；H表示校車的單位距離的行駛成本；T表示每次更新信息的時(shí)間間隔；Z_T表示在T時(shí)間間隔后是否發(fā)車，若Z_T等于1，則發(fā)車；若Z_T等于0，則不發(fā)車；m_i表示站點(diǎn)i的等待人數(shù)；Q表示車輛容量。

進(jìn)一步優(yōu)化，步驟1中乘客通過(guò)電子交互平臺(tái)發(fā)送乘車請(qǐng)求，所述乘車請(qǐng)求包括起始站點(diǎn)、目標(biāo)站點(diǎn)以及最大可接受等待時(shí)間。

進(jìn)一步優(yōu)化，步驟1中的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括3G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)以及校園WIFI網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步優(yōu)化，步驟3中所述乘車請(qǐng)求分類包括確定校車的起點(diǎn)站和終點(diǎn)站，規(guī)定校車從起點(diǎn)站到終點(diǎn)站的行駛方向?yàn)樯闲?，從終點(diǎn)站到起點(diǎn)站的行駛方向?yàn)橄滦?，校車調(diào)度中心根據(jù)乘客的欲乘車方向?qū)⒊塑囌?qǐng)求分為上行請(qǐng)求和下行請(qǐng)求。

進(jìn)一步優(yōu)化，步驟5中所述滿意度的量化方法為，將乘客滿意度用乘客等待時(shí)間，乘車時(shí)間兩個(gè)指標(biāo)量化，將校車滿意度用校車發(fā)車成本量化。

進(jìn)一步優(yōu)化，步驟9中所述的不良記錄還包括如果出現(xiàn)乘客發(fā)送了乘車請(qǐng)求，卻未發(fā)送取消信息就放棄乘車的情況，電子交互平臺(tái)將記錄乘客的不良乘車行為，并儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，如果不良乘車記錄超過(guò)10次，則乘客將失去預(yù)約乘車的資格。

一種采用上述的基于時(shí)信息的校車調(diào)度方法的系統(tǒng)，包括用于乘客和調(diào)度中心進(jìn)行實(shí)時(shí)交互信息的電子交互平臺(tái)，位于調(diào)度中心的后臺(tái)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，所述后臺(tái)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)RS232或RS485連接，以及位于校車上的刷卡終端和乘客手中的校園卡；待乘車乘客通過(guò)所述電子交互平臺(tái)向校園車輛調(diào)度中心發(fā)出請(qǐng)求；所述后臺(tái)服務(wù)器通過(guò)均衡滿意度模型判斷是否發(fā)車；乘客乘車時(shí)使用校園卡接觸校車上對(duì)應(yīng)的刷卡裝置，記錄乘車，乘車記錄通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給所述后臺(tái)服務(wù)器。

進(jìn)一步優(yōu)化，所述電子交互平臺(tái)為校園廣播APP。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、通過(guò)本發(fā)明基于時(shí)信息的校車調(diào)度方法，乘客可通過(guò)移動(dòng)通信技術(shù)，預(yù)約乘車，調(diào)度中心也可以通過(guò)移動(dòng)通信技術(shù)獲取乘客的信息，并將乘客請(qǐng)求分類，解決了乘客和車輛服務(wù)部門之間存在的供需信息盲點(diǎn)的問(wèn)題，提高了校車的運(yùn)營(yíng)效率，節(jié)約了乘客的時(shí)間；

2、通過(guò)均衡調(diào)度模型的建立，均衡了乘客的滿意度和校車的滿意度，和其他調(diào)度模型相比，兼顧了乘客和車輛服務(wù)部門的利益，最大化地節(jié)約了乘客的時(shí)間成本和校車的運(yùn)營(yíng)成本；

3、本發(fā)明基于時(shí)信息的校車調(diào)度方法的系統(tǒng)采用校園卡刷卡乘車，并對(duì)未按預(yù)約請(qǐng)求乘車的乘客給予不良記錄的模式，可以提高乘車效率，有效地預(yù)防“虛假乘車請(qǐng)求”，激發(fā)乘客的乘車積極性，同時(shí)也提高了校車的利用率；

本發(fā)明提供的一種基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法及系統(tǒng)具有解決了乘客乘車與車輛服務(wù)部門間供需信息盲點(diǎn)的問(wèn)題，最大化地節(jié)約乘客的時(shí)間成本與校車的運(yùn)營(yíng)成本，提高校園交通的效率的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法的調(diào)度步驟圖；

圖2為本發(fā)明基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法算法流程圖；

圖3為是本發(fā)明基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例，一種基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法，如圖1所示，以某高校的校車運(yùn)營(yíng)為例，該校共有N個(gè)站點(diǎn)，校車運(yùn)營(yíng)分為上行和下行兩個(gè)方向，起始站點(diǎn)為A，終點(diǎn)站為N，規(guī)定從校車A站點(diǎn)行駛到N站點(diǎn)的方向?yàn)樯闲蟹较颉?/p>

在校車運(yùn)營(yíng)時(shí)間段內(nèi)，待乘車乘客利用移動(dòng)通信技術(shù)通過(guò)電子交互平臺(tái)向校車調(diào)度中心發(fā)送乘車請(qǐng)求，電子交互平臺(tái)優(yōu)選為校園交通APP，所述乘車請(qǐng)求包括乘客的“起始站點(diǎn)”、“目標(biāo)站點(diǎn)”、“最大可接受等待時(shí)間”。校園交通App可以實(shí)現(xiàn)“預(yù)約乘車”、“移動(dòng)定位”、“校車運(yùn)營(yíng)時(shí)間表查詢”“校車線路查詢”“車輛位置”等基本功能；可以在校車調(diào)度中心設(shè)置后臺(tái)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度。

乘客乘車請(qǐng)求通過(guò)移動(dòng)通信技術(shù)(3G/4G/wifi技術(shù))傳送至后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器接收乘車請(qǐng)求，所述后臺(tái)服務(wù)器是以visual studio 2012為平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，在IIS7上發(fā)布的Web Service服務(wù)。

后臺(tái)服務(wù)器將乘車請(qǐng)求分類，由A至N站點(diǎn)方向的請(qǐng)求為上行請(qǐng)求，由N至A站點(diǎn)方向的請(qǐng)求為下行請(qǐng)求。

后臺(tái)服務(wù)器訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得車輛信息，所述數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存信息包括校車信息、司機(jī)信息、司機(jī)排班信息等。

車輛服務(wù)部門實(shí)地走訪調(diào)研，確定滿意度的量化指標(biāo)，所述滿意度指標(biāo)由乘客滿意度和車輛滿意度兩部分組成。其中乘客滿意度指標(biāo)包括乘客等待時(shí)間，乘車時(shí)間，并估算出乘客的時(shí)間成本B。所述時(shí)間成本B由可通過(guò)研究本校校車歷年運(yùn)營(yíng)狀況表，并對(duì)學(xué)校乘車師生進(jìn)行調(diào)研，找到一個(gè)平衡例，以此來(lái)估算。

車輛滿意度指標(biāo)量化為校車單位距離行駛成本，可走訪學(xué)校后勤部門得到相應(yīng)數(shù)據(jù)。

后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)乘車請(qǐng)求分類結(jié)果，利用均衡滿意度模型判斷上行方向和下行方向是否滿足發(fā)車條件，所述均衡滿意度模型綜合均衡乘客滿意度和校車滿意度。

若滿足發(fā)車條件，則車輛服務(wù)部門即刻調(diào)度車輛接送乘客；

若未滿足發(fā)車條件，后臺(tái)服務(wù)器繼續(xù)接收乘車請(qǐng)求，每個(gè)T時(shí)間間隔后，繼續(xù)利用均衡滿意度的調(diào)度模型判斷是否滿足發(fā)車條件。

后臺(tái)服務(wù)器將調(diào)度結(jié)果通過(guò)移動(dòng)通信技術(shù)(3G、4G技術(shù)或校園WiFi)發(fā)送到校園交通App，乘客可根據(jù)調(diào)度結(jié)果選擇繼續(xù)等待還是發(fā)送取消消息。

校車在發(fā)車之后，乘客可以通過(guò)校園交通App實(shí)時(shí)查看校車位置，決定繼續(xù)等待校車或發(fā)送取消信息。

調(diào)度車輛到達(dá)候車乘客所在站點(diǎn)，乘客依次刷校園卡扣費(fèi)乘車，后臺(tái)服務(wù)器更新乘車記錄，對(duì)未發(fā)送取消信息卻放棄乘車的用戶給予不良記錄，校園交通App將記錄乘客的不乘車行為，并儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，如果不乘車記錄超過(guò)10次，則乘客將失去預(yù)約乘車的資格。

下面結(jié)合圖2對(duì)本發(fā)明實(shí)例提供的一種基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法的算法流程進(jìn)行說(shuō)明：

S1：后臺(tái)服務(wù)器將乘車請(qǐng)求按照上行和下行方向分類；

S2：量化滿意度指標(biāo)，滿意度由乘客滿意度和校車滿意度兩部分組成，其中乘客滿意度由乘車時(shí)間和候車時(shí)間兩個(gè)指標(biāo)量化，校車滿意度由車輛行駛成本量化；

S3：后臺(tái)服務(wù)器利用均衡滿意度模型計(jì)算乘客的滿意度和校車的滿意度，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選的均衡滿意度模型包括待乘車乘客滿意度計(jì)算器Z_k、車輛滿意度計(jì)算器Zq以及結(jié)果生成器Z_T，具體是：

式中i，j表示站點(diǎn)(i＝1，2，3，…；j＝2，3,4，…)；q表示乘客編號(hào)(q＝1，2，3，…n)；B表示乘客的單位時(shí)間成本；R_ij表示i站到j(luò)站的距離；V表示校車的平均車速；T_q表示乘客q最大可接受等待時(shí)間；B表示乘客的單位時(shí)間成本；

其中，乘車時(shí)間可由乘客請(qǐng)求的起止站點(diǎn)距離和車輛的平均行駛速度估算得到，候車時(shí)間由乘客最大可接受等待時(shí)間代替；

式中H表示校車的單位距離的行駛成本，可由學(xué)校后勤部門提供數(shù)據(jù)；

接著，比較乘客滿意度和校車滿意度的大小，判斷公式如下：

式中，T表示每次更新信息的時(shí)間間隔；Z_T表示在T時(shí)間間隔后是否發(fā)車；若Z_T等于1，則發(fā)車；若Z_T等于0，則不發(fā)車；Z_k表示待乘車乘客的滿意度總成本；Z_k表示校車的滿意度總成本；

上述均衡滿意度模型，均衡了乘客的滿意度和校車的滿意度，和其他調(diào)度模型相比，兼顧了乘客和車輛服務(wù)部門的利益，最大化地節(jié)約了乘客的時(shí)間成本和校車的運(yùn)營(yíng)成本。

S4：若乘客滿意度大于校車滿意度，則車輛服務(wù)部門即刻調(diào)度校車接送乘客；

S5，調(diào)度完成之后，如果還在校車運(yùn)營(yíng)時(shí)間段內(nèi)，則繼續(xù)接收乘車請(qǐng)求，重復(fù)步驟S1-S3。若已不在校車運(yùn)營(yíng)時(shí)間段，則停止接收乘車請(qǐng)求，校園交通App也將同時(shí)提醒乘客該時(shí)段無(wú)法預(yù)約乘車；

S6：若乘客滿意度小于校車滿意度，繼續(xù)判斷當(dāng)前預(yù)約乘車人數(shù)是否大于車輛容量，判斷公式如下：

式中，m_i表示站點(diǎn)i的等待人數(shù)Q表示車輛容量；

S7：若已調(diào)度校車無(wú)法滿足乘車需求，則即刻發(fā)車接送乘客；

S8：調(diào)度完成之后，如果還在校車運(yùn)營(yíng)時(shí)間段內(nèi)，則繼續(xù)接收乘車請(qǐng)求，重復(fù)步驟S1-S3。若已不在校車運(yùn)營(yíng)時(shí)間段，則停止接收乘車請(qǐng)求，校園交通App也將同時(shí)提醒乘客該時(shí)段無(wú)法預(yù)約乘車。

采用上述基于實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法，解決了乘客乘車與車輛服務(wù)部門間供需信息盲點(diǎn)的問(wèn)題，最大化地節(jié)約乘客的時(shí)間成本與校車的運(yùn)營(yíng)成本，提高了校園交通的效率。

基于上述實(shí)時(shí)信息的校車調(diào)度方法，本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一套系統(tǒng)，如圖3所示，該系統(tǒng)包括用于乘客和調(diào)度中心進(jìn)行實(shí)時(shí)交互信息的電子交互平臺(tái)，優(yōu)選為校園廣播APP，位于調(diào)度中心的后臺(tái)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，所述后臺(tái)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)RS232或RS485連接，以及位于校車上的刷卡終端和乘客手中的校園卡；待乘車乘客通過(guò)所述電子交互平臺(tái)向校園車輛調(diào)度中心發(fā)出請(qǐng)求；所述后臺(tái)服務(wù)器通過(guò)均衡滿意度模型判斷是否發(fā)車；乘客乘車時(shí)使用校園卡接觸校車上對(duì)應(yīng)的刷卡裝置，記錄乘車，乘車記錄通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給所述后臺(tái)服務(wù)器。上述校車調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)時(shí)交互性強(qiáng)，智能化程度高，通過(guò)校園卡刷卡乘車，校園卡刷卡乘車，并對(duì)未按預(yù)約請(qǐng)求乘車的乘客給予不良記錄的模式，可以提高乘車效率，有效地預(yù)防“虛假乘車請(qǐng)求”，激發(fā)乘客的乘車積極性，同時(shí)也提高了校車的利用率。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。