一种面向大型活动的车辆调度方法与流程

1.本发明涉及调度规划和人工智能两大技术领域，提出一种面向大型活动的车辆调度方法，为各大型活动举办方对参会人员进行车辆接送问题提出了一种车辆调度方法。


背景技术：

2.随着我国经济的发展，科学技术进入了发展的繁荣期，科技从业人数和相关教育工作者人数迅速增长，各种大型的学术活动和活动类型(如学术会议和会议类型)不断丰富，内容趋向于专业化、规范化。近几年，我国一些一线城市、科技强市、教育强市不断成为国际性、全国性的学术活动举办地和举办组织。
3.各种大型活动如会议，往往需要调用大量车辆进行对参会人员的接送服务，以满足活动举办的专业性和规范性。因此车辆的合理使用和调度就非常重要，合理的调度可以满足参会人员的服务需求和减少资源浪费。例如需要举办方根据参会人员的规模、交通方式等确定车辆的数量、车场位置的设置等。目前，针对大型活动(如大型会议)的车辆调度方法的研究还不够丰富，导致每当举办大型活动(如大型会议)时造成了车辆的资源浪费，同时使参见活动人员的服务感受较差。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提出一种面向大型活动的车辆调度方法，通过对活动(所述活动包括会议)专车接送服务的车场设置、车场车辆配置和车辆调度，从而提高活动举办的质量和参见活动人员的体验。
5.本发明采用如下技术方案：
6.一种面向大型活动的车辆调度方法，包括：车场设置步骤、车场车辆配置步骤和车辆调度步骤；
7.车场设置步骤包括：
8.s101，接收设置的快速响应时间t
qr
；所述速响应时间指参加活动人员能够在这个时间内得到服务；
9.s102，利用历史数据得出在活动举办前一个月内，相同时间周期内主要的交通枢纽点、活动指定下榻酒店和活动举办地点在特定时间段内三者的实际行驶距离之和ed以及行驶距离ed所花的行驶时间et，计算出车辆行驶的平均速度v
e
＝ed/et；再分别以各交通枢纽点、下榻酒店和活动中心的中心点为圆心，以v
e
×
t
qr
为半径构建多个圆形区域；则车场可以设置在圆形区域，以此保证响应时间≤t
qr
；
10.s103，将多个圆形区域两两进行计算交集，得到的交叉点集作为候选车场位置集合dp，以保证车场到各交通枢纽点、各酒店和活动中心的行驶距离均为半径v
e
×
t
qr
；
11.s104，判断所述圆形区域内的可设车场点是否均不属于集合dp，如果否，执行s105；否则，进行如下处理：
12.s1041，若在以交通枢纽点中心点为圆心的圆内的所有可设车场点均不在候选车
场集合dp中，即所有以交通枢纽点中心点为圆心的圆与其他圆都没有点，则计算每个交通枢纽点到所有酒店的实际行驶距离，并按照升序排序取出3条距离最短的路径；并且计算出这3条路径与对应交通枢纽点的圆形区域的交点，则交点处可作为待选车场；之后，计算3个交点到该路径上酒店的实际行驶距离到活动举办地的实际行驶距离以及上述酒店到活动举办地的实际行驶距离取三者距离总和最小的一个交点作为候选车场加入到集合dp中；
13.s1042，若在以酒店中心点为圆心的圆内的所有可设车场点均不在候选车场集合dp中，则计算各个酒店到所有交通枢纽点的实际行驶距离，取距离最近的路径；求距离最近的路径与以酒店中心点为圆心的圆形区域边界的交点，将该交点加入集合dp中；
14.s1043，若在以活动地点中心点为圆心的圆内的所有可设车场点均不在候选车场集合dp中，则将所有酒店和交通枢纽点构成的路径与以活动地点中心点为圆心的圆c的边界的交点加入到集合dp中；
15.s105，对于dp中的所有候选车场位置(x
i
，y
i
)∈dp，计算所有车场位置之间的行驶距离，并利用k最近邻方法确定离每个位置(x
i
，y
i
)最近的k个车场位置，并计算各个车场位置的存在指标e
i
；若e
i
为0，则将其从集合dp中删除；若其e
i
值为1，则保留；
16.s106，将候选车场集合dp中的每个车场视为一个点，连接各点构成一个多边形，求出多边形内的一个点，要求使该点到各个车场的距离和最小；具体为利用模拟退火算法求出该多边形的费马点，将该费马点作为备用车场的位置；
17.车场车辆配置步骤包括：
18.s107，接收设置的车场筛选值l，用于在不同阶段进行车场筛选；根据活动举办的时间流程，以及根据获取的当前时间判断属于下述哪个时间段，对不同时间段的需求情况对各个车场的车辆数进行动态调整，如下：
19.s1071，活动开始前一天至活动开始第一天上午为时间段t1，优先保证距离各交通枢纽较近的车场的车辆需求；通过计算车场与所有交通枢纽的实际行驶距离，并对其进行升序排列，取前l个车场，构成集合dp1，该集合中的每个车场分配的车辆数n
i
＝q
k
/q，其中，q
k
表示与集合dp1中距离最近的交通枢纽每小时的到站参会人数的预估最大值；
20.s1072，活动进行期间为时间段t2，给每个车场平均分配车辆，即n
i
＝n
c
/|dp|，其中q表示每辆车的最大载客人数；n
c
表示车队可分配的总车辆数；
21.s1073，活动结束当天下午至活动结束后的第二天上午为时间段t3，优先保证距离酒店较近的车场的车辆需求；通过计算车场与所有酒店的实际行驶距离，并升序排列，取前l个车场，构成集合dp2，该集合中的车场分配车辆数n
i
＝l/q，q
l
表示与dp2中车场距离最近的下榻酒店入住的参会人数；
22.车辆调度步骤包括：
23.s108，对各个车场计算一个服务能力值，并设定一个更新时间对其服务能力值进行更新；车场(x
i
，y
i
)的服务能力值按以下方式进行计算：
[0024][0025]
其中，rn
i
表示该车场当前剩余的车辆数，tm表示在距当前时间的一个时间窗内该
车场提供服务的车辆数与返回该车场车辆数之差；
[0026]
s109，当车辆完成服务后，根据各个车场当前的服务能力，对该车辆返回的车场进行调度，保证在车辆服务结束后各车场服务能力值维持在区间[a
min
，a
max
]；其中，a
min
表示服务能力的最小值；a
max
表示服务能力的最大值；
[0027]
s110，在进行s109调度的同时，根据不同车场的服务能力值的动态变化情况，利用备用车场调整各个车场的服务能力值，使每个车场的服务能力值维持在区间[a
min
，a
max
]。
[0028]
优选的，s102中，以各个交通枢纽、下榻酒店和活动举办地点的中心点为圆心及以d
qr
为半径按照如下公式构成多个圆形区域：
[0029][0030][0031]
c＝{(x
i
，y
i
)|(x
i
‑
x
c
)2 (y
i
‑
y
c
)2≤(d
qr
)2}
[0032]
其中，p
i
、h
i
、c分别表示以第i个交通枢纽点、第j个指定下榻酒店和活动举办地点为中心的圆形区域内可设车场点集合；(x
c
，y
c
)分别表示第i个交通枢纽的中心坐标，第i个下榻酒店的中心坐标和活动举办地点的中心坐标；(x
i
，y
i
)表示第i个车场位置。
[0033]
优选的，s103中，候选车场位置集合dp：
[0034]
dp＝{(x
i
，y
i
)|p
i
∩h
i
or p
i
∩c or h
i
∩c or p
i
∩p
j or h
i
∩h
j
}。
[0035]
优选的，s105中，指标e
i
表示如下：
[0036][0037]
其中，e
i
表示第i个车场位置(x
i
，yi)存在指标，若为0，则表示该位置不必要设置，否则，表示该位置有必要设置，nd
ik
表示第i个车场与第k个近邻车场的行驶距离，δ表示阀值。
[0038]
优选的，s1072中，n
c
按以下函数计算：
[0039][0040]
优选的，s109中，包括：
[0041]
若车辆结束服务后，存在某些车场的服务能力值a
k
＜a
min
，且这些车场的服务能力值均不相同，则该车辆返回服务能力值最低的车场；
[0042]
若在服务能力值a
k
＜a
min
的车场中存在多个相同服务能力值且该值为最小的的车场，则车辆返回距当前位置最近的车场；
[0043]
若车辆结束服务后，存在大部分车场的服务能力值a
k
≥a
max
，则该车辆返回备用车场。
[0044]
优选的，s110中，包括：
[0045]
若某些车场的服务能力值a
k
≥a
max
，则需将这些车场的车辆调度到备用车场，以保证其能力值下降到a
max
，避免车辆的资源浪费；
[0046]
若某些车场的服务能力值在一个备用车场调度时间窗内总是处于a
k
＜a
min
，则将
备用车场的车辆调度到该车场，使其服务能力值提升到(a
max
a
min
)/2。
[0047]
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0048]
本发明一种车辆调度方法；包括：通过设定快速响应时间，来满足参会人员在各个交通枢纽地、酒店、活动中心三个地点时的服务的快速响应；根据活动的时间段的特殊性，在不同时间段对车场车辆进行动态调整；设定车场服务能力值，在一定时间窗内对各个车场进行服务能力值更新，车辆服务结束后根据车场服务能力值对车辆进行调度；设置临时车场以备不时之需，使各个车场的服务能力值均保持在一个合理的范围内。本发明通过对活动(所述活动包括会议)专车接送服务的车场设置、车场车辆配置和车辆调度，从而提高活动举办的质量和参见活动人员的体验。
[0049]
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本发明的具体实施方式。
[0050]
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0051]
图1为本发明图的车场设置流程图；
[0052]
图2为本发明的车场车辆设置流程图；
[0053]
图3为本发明的车辆调度流程图。
具体实施方式
[0054]
为了更清楚地说明本发明所提出的方法，下面结合附图对本发明主要部分的具体实施方式进行详细描述。
[0055]
通常情况下，所有参会人员都希望在参会时可以体验到举办方提供的专业的、规范的服务，尤其在接送出行方面，举办方和参会人员期望可以减少往返交通枢纽、下榻酒店和活动举办地点之间的路程时间，更加便利地参会和出行。本发明的方法主要用于解决在大型活动如大型会议举办时大量的即时出行需求，通过快速的车辆响应方法对提供服务车辆进行合理的安排和调度，以达到为参会人员提供良好的出行服务，助力大型活动的完美举办。本发明提出的方法主要包括三个部分：车场设置、车场车辆配置和车辆调度。
[0056]
本实施例中，参见图1至图3所示，一种面向大型活动的车辆调度方法，包括以下步骤：
[0057]
s101，根据活动(活动)服务需求，设置一个快速响应时间t
qr
。具体的，举办方或者负责车辆调度的第三方公司可以在活动开始前根据当前城市路况、天气、参见活动人员人数等多方面因素，设置一个快速响应时间t
qr
，所谓快速响应时间是指参见活动人员可以在这个时间内得到服务，该时间应尽可能小。
[0058]
s102，利用历史交通数据，按照以下公式估算车辆的平均行驶速度：
[0059][0060]
其中，ed表示在活动举办前一个月内，相同时间周期内主要城市交通枢纽、活动指
定下榻酒店和活动举办地点之间每天特定时间段的实际行驶距离之和，et表示对应的实际行驶时间之和。在本发明中，周期内每天特定时间段取[8:00
‑
9:00]、[12:00
‑
13:00]和[16:00
‑
17:00]三个时间段进行统计。
[0061]
s103，根据车辆的平均行驶速度，计算出车辆在设定的快速响应时间内的行驶直线距离d
qr
＝v
e
×
t
qr
，即保证了到各个服务点的快速响应效果。并分别以各个交通点(即交通枢纽、下榻酒店、活动举办地点)的中心点为圆心，d
qr
为半径按照如下公式构成多个圆形区域：
[0062][0063][0064]
c＝{(x
i
，y
i
)|(x
i
‑
x
c
)2 (y
i
‑
y
c
)2≤(d
qr
)2}
[0065]
其中，p
i
，h
i
，c分别表示以第i个交通枢纽点、第j个指定下榻酒店和活动举办地点为中心的圆形区域内可设车场点集合；(x
c
，y
c
)分别表示第i个交通枢纽的中心坐标，第i个下榻酒店的中心坐标和活动举办地点的中心坐标。
[0066]
s104，根据获得的圆形区域，按照以下公式计算交叉点集来得到候选车场位置集合dp：
[0067]
dp＝{(x，y)|p
i
∩h
i
or p
i
∩c or h
i
∩c or p
i
∩p
j
or h
i
∩h
j
}
[0068]
判读某个交通枢纽、酒店或者活动举办地点的圆形区域内的所有可设车场点是否都不在dp中的情况，即
[0069]
或者或者
[0070]
如果否，执行s105；如果是(可设车场点都不在dp中的情况)，则进行如下处理：
[0071]
s1041，对于的情况，则计算第i个交通枢纽与所有酒店j的实际行驶距离d
ij
并进行从小到大排序，然后选取3条距离最短的行驶路径，并获取pi边界与这3条路径的3个交点，记为对于这3个交点，按以下函数进行选择：
[0072][0073]
其中，表示待选车场到该路径上相应酒店的实际距离，表示待选车场到活动举办地点的距离，表示该路径上相应酒店到活动举办地点的距离。然后，把选择的点加入到候选车场位置集合中，即
[0074][0075]
s1042，对于的情况，则选择与第i个酒店距离最近的交通枢纽的行驶路径，并确定该路径与h
i
边界的交点将该交点加入dp，即
[0076][0077]
s1043，对于的情况，则将c的边界与所有酒店和交通枢纽
的行驶路径的交点加入到dp中，即
[0078][0079]
s105，对于dp中的所有候选车场位置(x
i
，y
i
)∈dp，计算所有车场位置之间的行驶距离，并利用k最近邻方法确定离每个位置(x
i
，y
i
)最近的k个车场位置，在本发明中，k取3，并按照以下函数计算该车场位置的存在指标：
[0080][0081]
其中，e
i
表示第i个车场位置(x
i
，y
i
)存在指标，若为0，则表示该位置不必要设置，否则，表示该位置有必要设置。nd
ik
表示第i个车场与第k个近邻车场的行驶距离。δ表示阀值，用于评估该车场的存在。在本发明中，δ设为0.8。
[0082]
计算车场的存在指标时，按与活动举办地点距离的优先顺序来计算，即先计算离活动举办地点最近的车场位置的存在指标。计算完当前车场的存在指标后，若其e
i
值为0，则将其从dp中删除；若其e
i
值为1，则保留。然后，继续计算下一个车场的存在指标，直至所有车场的存在指标都计算完成。所得的dp为最终设置的车场。
[0083]
s106，在s105得到最终设置车场集合dp后，为保证车辆调度时各个车场的服务能力值(下文阐述)保持在一个合理的范围内，本发明中另外设了一个备用车场，该备用车场的到其他车场的距离之和应该保证最小。因此可将候选车场集合dp中的每个车场视为一个点，连接各点构成一个多边形，求出多边形内的一个点，要求使该点到各个车场的距离和最小。此过程可以利用模拟退火算法求出该多边形的费马点，则该费马点即为备用车场的位置。
[0084]
在完成车场设置后，对各个车场进行车辆配置，具体如下。
[0085]
s107，根据不同时间段的需求情况对各个车场的车辆数进行动态调整。在本发明中，设置以下三种情况：
[0086]
情况一、活动开始前一天至活动开始第一天上午为时间段t1，在根据一般情况在这个时间段，大部分参会人员都选择在通过不同的交通工具到达活动举办城市，因此在t1时间段内应优先保证距离各交通枢纽较近的车场的车辆需求；通过计算车场与所有交通枢纽的实际行驶距离，并对其进行升序排列，取前l个车场，构成集合dp1，该集合中的每个车场分配的车辆数n
i
＝q
k
/q，其中，q
k
表示与集合dp1中距离最近的交通枢纽每小时的到站参会人数的预估最大值；其他车场即集合(dp
‑
dp1)中的车场车辆数设为2辆，以保证达到下文所述的最低服务能力值。
[0087]
情况二、活动进行期间为时间段t2，在这个时间段内参会人员均在参加活动，故各个车场对车辆的需求较为平稳，因此可以给每个车场平均分配车辆，即n
i
＝n
c
/|dp|，其中q表示每辆车的最大载客人数；n
c
表示车队可分配的总车辆数，该值按以下函数计算：
[0088][0089]
情况三、活动结束当天下午至活动结束后的第二天上午为时间段t3，在这个时间段内由于活动的结束，大部分参会人员会选择离开活动举办地，因此需优先保证距离酒店
较近的车场的车辆需求；通过计算车场与所有酒店的实际行驶距离，并升序排列，取前l个车场，构成集合dp2，该集合中的车场分配车辆数n
i
＝l/q，q
l
表示与dp2中车场距离最近的下榻酒店入住的参会人数；其他车场即集合(dp
‑
dp2)中的车场车辆数设为2辆，以保证达到下文所述的最低服务能力值。
[0090]
注意：上述交通枢纽每小时的到站参会人数的预估最大值q
k
、下榻酒店入住的参会人数q
l
的值可以根据参会人员提交的参会信息进行估算统计。
[0091]
当车辆配置完成后，根据活动和活动举办期间的出行需求变化情况，对车辆进行自适应调度，具体如下。
[0092]
s108，分情况对返回车辆的进行调度，本发明提出一个车场服务能力值来表示车场的运力状态。举办方可以根据实际需求提前设置以下关键值：
[0093]
(1)车辆服务时间窗：用于计算在该时间窗内车场提供服务的车辆数与返回该车场车辆数之差；
[0094]
(2)服务能力值更新时间：对所有车场的服务能力值进行更新，在本发明中，设置为5分钟；
[0095]
(3)设定服务能力值最大值a
max
，最小值a
min
作为不同情况的判别标准来进行车辆调度(在本发明中，a
min
设置为0.2，a
max
设置为0.8)。若车场的服务能力值大于a
max
，则代表该车场的运力过剩需要将其车辆调度，以保证服务能力值维持在区间[a
min
，a
max
]；若车场的服务能力值小于a
min
，则代表该车场的运力不足需要从其他车场调车到本车场，以保证服务能力值维持在区间[a
min
，a
max
]；
[0096]
(4)备用车场调度时间窗：用于对备用车场中的车辆调度选择，本发明中，该时间窗设定为60分钟；
[0097]
(5)车场的服务能力值按以下方式进行计算：
[0098][0099]
其中，rn
i
表示该车场当前剩余的车辆数，tm表示在距当前时间的一个车辆服务时间窗内(本发明中，车辆时间窗设定为30分钟)该车场提供服务的车辆数与返回该车场车辆数之差。
[0100]
s109，当车辆完成服务后，根据各个车场当前的服务能力，对该车辆返回的车场进行调度，其中第i辆车返回的车场根据以下函数确定：
[0101][0102]
其中，d
ik
表示第i车辆到第k个车场的行驶距离，a
min
和a
max
表示服务能力的最小和最大值，当某车场的服务能力值小于a
min
时，则说明该车场的运力不足，反之，当服务能力值大于a
max
时，则说明该车场的运力过剩。在本发明中，a
min
设置为0.2，a
max
设置为0.8。当存在某些车场的服务能力值a
k
＜a
min
时，则该车辆则返回服务能值最小的车场，如果有多个车场能力值一样，则返回距离距离当前位置最近的车场。当所有车场的服务能力值均满足a
max
≥a
k
＞a
min
时，则该车辆返回距离当前位置最近的车场。当大部分车场的服务能力值a
k
≥a
max
时，则该车辆返回备用车场。
[0103]
s110，根据不同车场的服务能力值的动态变化情况，利用备用车场调整各个车场的服务能力值。当车场的服务能力值a
k
≥a
max
时，将该车场中的车辆调度到备用车场，使其能力值下降到a
max
；当车场的服务能力值在一个时间窗内(本发明中，时间窗设定为60分钟)总是处于a
k
＜a
min
，则将备用车场的车辆调度到该车场，使其服务能力值提升到(a
max
a
min
)/2。
[0104]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。