本技术涉及交通技术领域,提出了一种定制公交路线规划方法,确保区域政策合规性。该方法通过改进A*算法,对潜在违规线路进行优化,以满足区域管控要求。
背景技术
在现代城市中,公交系统扮演着重要的角色,为居民提供便捷、经济实惠的交通服务,然而,随着城市化进程的加速和人口的增长,公交系统面临着新的挑战和需求,许多城市的公交系统主要由常规公交和铁轨交通构成,这些交通工具都有固定的行驶路线,无法实现城市的全覆盖,难以提供完全的“点到点服务”,随着城市规模的扩大,传统公交的固定路线特性限制了其满足乘客多样化和特殊化需求的能力,可能无法满足所有地区的需求,从而制约了公交服务水平的进一步提升,例如人口稀少的边缘地区、工业园区等地方常常面临乘客数量较少,公交站较少,座位空闲和乘客目的地与公交站距离较远等问题,为了缓解上述问题并提高公交服务水平,某些地区开始尝试以出租车的运营模式为大众提供定制公交服务,根据实际需求和乘客的出行需求灵活调整线路和车辆运营,提供更为个性化的服务;
定制公交在很大程度上满足日益增长和多样化的交通需求,因此定制公交拥有广泛的应用场景,例如定制旅游公交、定制通学公交、定制就医专线、定制应急公交等,应急事件具有突发性、高危害性和不可预知性,伴随的现象可能有需求突变、交通瘫痪等,定制公交作为一种灵活、高效的交通模式,可以快速响应并满足紧急物资和救援人员的运输需求,通过合理的路径优化和调度规划,定制公交可以在危险区域提供迅速、安全的运输服务,确保关键物资的及时运输和人员的安全撤离,但道路状况不佳可能使定制公交无法按时到达目的地,乘客等待时间延长,甚至无法提供服务于某些区域,其次,安全风险可能增加,应急事件对乘客人身安全造成威胁,乘客可能处于紧张和恐慌的状态,导致安全问题,如拥挤、纠纷或甚至犯罪行为,从而影响定制公交的运作,然而目前由于缺乏针对区域管控的定制公交运营策略的相关研究与技术指导,定制公交运营商并不能科学有效地维持区域管控的同时实现自身利润最大化,具体体现在以下几个方面:
(1)现有研究交通受限下的路径优化研究的交通受限类型包括交通堵塞、道路禁行、交替交通限制、区域禁行等,多数关于区域禁行的研究用修正交通网络图的方式实现区域禁行,并未考虑道路受损严重时,无法使用交通网络图进行规划的情况,同时使用VRP模型研究应急事件下的路径优化模型较少,而VRP模型可以有效地解决无交通网络图下的路径优化问题,因此对应急事件下的VRP模型的与对应的求解算法有待进一步探索;
(2)目前关于应急公交选址问题研究主要分为两类,一类是研究站点选择-路径优化联合优化问题,主要考虑应急事件对路径优化问题的影响,另一类是直接研究站点选择问题,考虑应急事件对站点选择的影响,通常用乘客等待时间约束描述应急事件对乘客的影响,且大部分约束为软约束,没有考虑到应急事件下区域管控的情况,即使是考虑区域管控的研究,也未将乘客可行范围与乘客决策直接进行联系起来,并且大部分学者研究应急公交选址问题是对公交站位置研究,而对与乘客选择公交站的研究颇少,定制公交虽然是一种具有高度个性化的公交载具,但仍无法实现真正的“点到点服务”,这需要消耗大量资源,因此乘客需要根据自身情况前往公交站接受服务,在这过程中部分乘客会受到区域管控的影响,需要绕路或者无法前往最近公交站,但是目前没有直接用于计算区域管控约束下定制公交乘客站点选择的计算模型;
结合综上,区域管控政策会对定制公交运营商和乘客造成严重影响,公交路线会因为管控区域导致修正甚至取消,部分乘客也会因为区域管制导致无法接受定制公交服务或者更换服务内容,未有研究在设计公交路线和分析乘客选址的同时加入区域管控约束,在区域管控的背景下,一方面定制公交运营商希望通过增加乘客接受率和设计最短路线从而提高经营收益,另一方面希望能遵循管控政策,取消部分乘客订单和高危路线,造成策略规划指导冲突,同时,乘客希望在接受定制公安服务的同时减少风险,因此,本发明提出一种区域管控的定制公交路线设计方法以解决现有技术中存在的问题。
实现思路