對(duì)等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測的方法和系統(tǒng)以及評(píng)價(jià)方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及公交車調(diào)度，更具體地，涉及一種用于對(duì)等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測的方法 和系統(tǒng)W及評(píng)價(jià)方法和系統(tǒng)，W及一種用于公共汽車的調(diào)度方案的評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在線調(diào)度在公共汽車運(yùn)營系統(tǒng)中起著重要的作用，因?yàn)榛陬A(yù)定義的需求的離線 調(diào)度（靜態(tài)調(diào)度）無法與各種動(dòng)態(tài)的變化相適應(yīng)。在線調(diào)度包括例如公共汽車出發(fā)時(shí)刻表 調(diào)度、車速控制、躍站指示等等。通常，調(diào)度僅僅基于公共汽車的狀態(tài)或者預(yù)測的公共汽車 的狀態(tài)，在調(diào)度公共汽車時(shí)并沒有考慮到乘客流信息。因?yàn)椴恢莱私禃r(shí)間，所W無法準(zhǔn)確 地預(yù)測公共汽車狀態(tài)
[0003] 例如，當(dāng)因?yàn)榍耙徽镜某丝蛿?shù)比通常多很多從而造成登車時(shí)間長時(shí)，該公共汽車 到達(dá)下一站的實(shí)際到站時(shí)間可能會(huì)比預(yù)測的到站時(shí)間要晚。在另一個(gè)例子中，討論公交串 車度USbunching)問題。圖2是示出了解釋公交串車問題的說明圖。在圖2中，H角形代 表公共汽車，它們被調(diào)度為本應(yīng)基本等間距地行駛，同一公交線路的至少兩輛公共汽車一 起行駛被稱為公交串車。公交串車使服務(wù)不可靠，例如，一些乘客的等待時(shí)間會(huì)更長，一些 公共汽車會(huì)很擁擠。圖3是示出了發(fā)生公交串車時(shí)的乘客流情況的說明圖。在圖3中，矩 形條的長度對(duì)應(yīng)于公共汽車的停靠時(shí)間。圖3右下側(cè)的曲線圖示出了正常情況下第一個(gè)車 站的乘客流情況，圖3右上側(cè)的曲線圖示出了發(fā)生公交串車的情況下第H個(gè)車站的乘客流 情況。公交串車的一個(gè)關(guān)鍵原因是異常的乘客負(fù)載，因?yàn)榈擒嚦丝蛿?shù)量大將增加公共汽車 的停靠時(shí)間從而引起延遲。有時(shí)候，公交串車并不是有害的。例如，當(dāng)某大型展覽或體育比 賽散場時(shí)在附近的車站會(huì)出現(xiàn)異常的乘客數(shù)量提升，此時(shí)為了滿足突發(fā)的乘客流，反而期 望公交串車的出現(xiàn)。
[0004] 因此，不僅應(yīng)該基于公共汽車狀態(tài)，還應(yīng)該基于乘客流信息來調(diào)度為乘客服務(wù)的 公交系統(tǒng)。送就涉及到乘客流的預(yù)測。
[0005] 在執(zhí)行乘客流預(yù)測的現(xiàn)有技術(shù)中，存在非參量統(tǒng)計(jì)方法、參量方法W及實(shí)時(shí)仿真 方法。
[0006] 非參量統(tǒng)計(jì)方法包括例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、SVM(支持向量機(jī)）等等。非參量統(tǒng)計(jì)方法要 求諸如日期、時(shí)間和天氣的環(huán)境變量作為輸入變量，并且求得乘客流和環(huán)境條件之間的關(guān) 系。但是，等待乘客數(shù)公共汽車的位置強(qiáng)相關(guān)，所W難W被建模為環(huán)境條件。
[0007] 參量方法例如包括線性回歸、時(shí)序模型、卡爾曼濾波等等。送些技術(shù)中的一些預(yù)測 一年或N天的時(shí)間間隔中的乘客流，送種預(yù)測對(duì)于公共汽車調(diào)度員進(jìn)行及時(shí)決策而言過于 粗糖。在卡爾曼濾波中，WPC(t+l)=WPC(t)+w(t)，其中WPCO表示等待乘客數(shù)，wO表示 高斯噪聲，可見在送種乘客流預(yù)測中沒有考慮到乘客需求和公共汽車的位置。
[0008] 實(shí)時(shí)仿真方法基于實(shí)時(shí)0D(起點(diǎn)-目的地）估計(jì)。實(shí)時(shí)仿真方法要求大量數(shù)據(jù) (例如，歷史0D矩陣）W及高效的計(jì)算機(jī)來支持仿真，送對(duì)于公共汽車調(diào)度而言成本過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 考慮到W上問題，本發(fā)明旨在提供一種使公共汽車位置預(yù)測與乘客流預(yù)測互相結(jié) 合的方法和系統(tǒng)，W及一種用于公共汽車的調(diào)度方案的評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于對(duì)等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測的方法，包括：基 于公共汽車的歷史行駛數(shù)據(jù)W及當(dāng)前車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)公共汽車到達(dá)一個(gè)車站的到站時(shí)間 進(jìn)行預(yù)測；W及基于歷史乘客流數(shù)據(jù)W及當(dāng)前等待乘客數(shù)，并且在考慮所述到站時(shí)間的預(yù) 測結(jié)果的情況下，對(duì)所述車站下一時(shí)段的等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于公共汽車的調(diào)度方案的評(píng)價(jià)方法，包 括：基于公共汽車的歷史行駛數(shù)據(jù)W及當(dāng)前車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)公共汽車到達(dá)一個(gè)車站的到站 時(shí)間進(jìn)行預(yù)測；基于歷史乘客流數(shù)據(jù)W及當(dāng)前等待乘客數(shù)，并且在考慮所述到站時(shí)間的預(yù) 測結(jié)果的情況下，對(duì)所述車站下一時(shí)段的等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測；把預(yù)測的等待乘客數(shù)與他 們的等待時(shí)間的積分作為關(guān)鍵績效指標(biāo)KPI 及對(duì)公共汽車的調(diào)度方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，W確 定所述關(guān)鍵績效指標(biāo)KPI是否小于預(yù)定值。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于對(duì)等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測的系統(tǒng)，包括： 到站時(shí)間預(yù)測器，被配置為基于公共汽車的歷史行駛數(shù)據(jù)W及當(dāng)前車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)公共汽 車到達(dá)一個(gè)車站的到站時(shí)間進(jìn)行預(yù)測；W及等待乘客數(shù)預(yù)測器，被配置為基于歷史乘客流 數(shù)據(jù)W及當(dāng)前等待乘客數(shù)，并且在考慮所述到站時(shí)間的預(yù)測結(jié)果的情況下，對(duì)所述車站下 一時(shí)段的等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于公共汽車的調(diào)度方案的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包 括：到站時(shí)間預(yù)測器，被配置為基于公共汽車的歷史行駛數(shù)據(jù)W及當(dāng)前車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)公 共汽車到達(dá)一個(gè)車站的到站時(shí)間進(jìn)行預(yù)測；等待乘客數(shù)預(yù)測器，被配置基于歷史乘客流數(shù) 據(jù)W及當(dāng)前等待乘客數(shù)，并且在考慮所述到站時(shí)間的預(yù)測結(jié)果的情況下，對(duì)所述車站下一 時(shí)段的等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測；關(guān)鍵績效指標(biāo)KPI設(shè)置器，被配置為把預(yù)測的等待乘客數(shù)與 他們的等待時(shí)間的積分作為KPI 及評(píng)價(jià)器，被配置為對(duì)公共汽車的調(diào)度方案進(jìn)行評(píng)價(jià)， W確定所述關(guān)鍵績效指標(biāo)KPI是否小于預(yù)定值。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)預(yù)測的等待乘客數(shù)與實(shí)際等待乘客數(shù)更加接近并且基 本吻合。另外，采用根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)預(yù)測的等待乘客數(shù)來設(shè)置面向乘客的KPI，能 夠更真實(shí)地反映乘客對(duì)公交系統(tǒng)的服務(wù)的總體感受。此外，利用所述KPI對(duì)公共汽車的調(diào) 度方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，并基于該評(píng)價(jià)來找出滿足該KPI的調(diào)度方案，能夠提高乘客對(duì)公交系統(tǒng) 的服務(wù)的滿意度。
【附圖說明】
[0015] 通過結(jié)合附圖對(duì)本公開示例性實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本公開的上述W及其 它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實(shí)施方式中，相同的參考標(biāo)號(hào) 通常代表相同部件。
[0016] 圖1示出了適于用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12的框 圖。
[0017] 圖2是示出了解釋公交串車問題的說明圖。
[0018] 圖3是示出了發(fā)生公交串車時(shí)的乘客流情況的說明圖。
[0019] 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于對(duì)等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測的方法的流程圖。
[0020] 圖5示出了預(yù)測的一段路程的行駛時(shí)間的例子。
[0021] 圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的等待乘客數(shù)預(yù)測步驟中的處理的流程 圖。
[0022]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的從歷史乘客流數(shù)據(jù)中的登車乘客數(shù)獲得 到達(dá)乘客數(shù)APC的示圖。
[002引圖8是示出利用季節(jié)性ARIM模型來預(yù)測APC的例子的示圖。
[0024] 圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的預(yù)測登車乘客數(shù)DPC的步驟中的處理的 流程圖。
[0025] 圖10示出了利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例預(yù)測的等待乘客數(shù)而設(shè)置的關(guān)鍵績效指標(biāo) KPI。
[0026] 圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于公共汽車的調(diào)度方案的評(píng)價(jià)方法的流程 圖。
[0027] 圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的等待乘客數(shù)的預(yù)測的效果。
[0028] 圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于對(duì)等待乘客數(shù)進(jìn)行預(yù)測的系統(tǒng)的方框 圖。
[0029]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于公共汽車的調(diào)度方案的評(píng)價(jià)系統(tǒng)的方框 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開 的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可WW各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被送里闡述的實(shí)施方 式所限制。相反，提供送些實(shí)施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_的 范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0031] 圖1示出了適于用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12的框 圖。圖1顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12僅僅是一個(gè)示例，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的功能和使 用范圍帶來任何限制。
[0032] 如圖1所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器12W通用計(jì)算設(shè)備的形式表現(xiàn)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng) /服務(wù)器12的組件可W包括但不限于；一個(gè)或者多個(gè)處理器或者處理單元16,系統(tǒng)存儲(chǔ)器 28,連接不同系統(tǒng)組件（包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器28和處理單元16)的總線18。
[0033] 總線18表示幾類總線結(jié)構(gòu)中的一種或多種，包括存儲(chǔ)器總線或者存儲(chǔ)器控制器， 外圍總線，圖形加速端口，處理器或者使用多種總線結(jié)構(gòu)中的任意總線結(jié)構(gòu)的局域總線。舉 例來說