載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法，解決了載客車(chē)輛收入不平衡與等待時(shí)間效率綜合考慮的問(wèn)題。首先對(duì)城市地圖與載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)預(yù)處理；用范圍細(xì)化算法縮小范圍，用載客車(chē)輛收入差異與用戶(hù)等待時(shí)間評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)請(qǐng)求預(yù)分配；對(duì)預(yù)分配結(jié)果做沖突檢查，有則作沖突處理；將均衡分配結(jié)果調(diào)度分配給請(qǐng)求用戶(hù)。其中范圍細(xì)化算法，減少搜索載客車(chē)輛時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)。在評(píng)價(jià)函數(shù)中設(shè)置調(diào)節(jié)因子α，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)等待時(shí)間效率與收入差異間重要性的調(diào)節(jié)。在真實(shí)的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并與現(xiàn)有方法以及全局搜索的方法比較，驗(yàn)證了本發(fā)明能極大的減少載客車(chē)輛間的收入差異，并且能保證時(shí)間效率，對(duì)載客車(chē)輛的均衡調(diào)度。本發(fā)明用于載客車(chē)輛均衡調(diào)度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，主要設(shè)及數(shù)據(jù)挖掘和載客車(chē)輛分配，具體地說(shuō) 是一種載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法。用于出租車(chē)與打車(chē)專(zhuān)車(chē)的載客調(diào)度分配。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，GPS設(shè)備與各式傳感器被廣泛的使用到人們的生活中。如 出租車(chē)與智能手機(jī)的定位系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、W及道路的測(cè)速儀等等。大量的移動(dòng)軌跡信息可 W被收集到，而運(yùn)些軌跡數(shù)據(jù)中隱藏著大量的信息，通過(guò)對(duì)運(yùn)些數(shù)據(jù)的分析、挖掘，可W將 得到的信息用到實(shí)際生活中去，從而提升生活質(zhì)量。例如通過(guò)人們的歷史移動(dòng)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)合 理的交通線(xiàn)路，W及最近興起的城市計(jì)算等等。但是由于數(shù)據(jù)非常龐大且價(jià)值密度低，如何 高效地從運(yùn)些海量數(shù)據(jù)中提取出有用的信息，是具有實(shí)際應(yīng)用前景與工程價(jià)值。
[0003] 通過(guò)挖掘載客車(chē)輛歷史軌跡信息來(lái)對(duì)載客車(chē)輛進(jìn)行合理的、均衡的分配，從而減 少載客車(chē)輛之間的載客量差異是一個(gè)有意義的問(wèn)題，因此，也具有研究?jī)r(jià)值。如當(dāng)前社會(huì)上 出現(xiàn)了許多出租車(chē)司機(jī)因?yàn)檫^(guò)少的收入的原因產(chǎn)生了各式各樣的問(wèn)題，而通過(guò)減少他們之 間的載客量差異可W使得他們收入變得穩(wěn)定，從而減少運(yùn)些問(wèn)題的產(chǎn)生。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于載客車(chē)輛的調(diào)度分配大致可W分為兩類(lèi)，第一類(lèi)是直接計(jì)算出 所有載客車(chē)輛與顧客的歐式距離，然后選擇最近的載客車(chē)輛分配給顧客;第二類(lèi)則是考慮 了拼車(chē)的情況，在多個(gè)乘客滿(mǎn)足共乘的條件下，為其分配一輛載客車(chē)輛;但是運(yùn)些都沒(méi)有從 多個(gè)載客車(chē)輛的情況考慮，第一類(lèi)是W時(shí)間效率為目標(biāo)，而第二類(lèi)則是W最大化一輛載客 車(chē)輛的載客量為目標(biāo)。運(yùn)些都沒(méi)有考慮多個(gè)載客車(chē)輛時(shí)，如何減少他們的載客量差異。例 如，在現(xiàn)實(shí)生活中每個(gè)出租車(chē)車(chē)主每個(gè)月都要向出租車(chē)公司交一筆費(fèi)用，而有些車(chē)主的收 入可能僅比上交的費(fèi)用多一點(diǎn)，運(yùn)時(shí)他們只能增加工作時(shí)間來(lái)掙取更多的錢(qián)，甚至有些車(chē) 主可能會(huì)換其他的工作，運(yùn)時(shí)為了提高出租車(chē)工作的穩(wěn)定性，減少他們工作壓力，就需要減 少他們收入的差異，但是單純的只是為了使得收入差異最小運(yùn)會(huì)降低顧客的體驗(yàn)，例如等 待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，所W需要在出租車(chē)的收入差異與顧客的等待時(shí)間效率上做一個(gè)權(quán)衡?？傊F(xiàn) 有技術(shù)只是從顧客等待時(shí)間效率或者最大化一輛載客車(chē)輛的載客量的單一方面考慮，并不 能解決對(duì)多輛載客車(chē)輛均衡調(diào)度的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺乏從整體上均衡考慮的問(wèn)題，提出一種均衡載 客車(chē)輛量差異與用戶(hù)等待時(shí)間的載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法。
[0006] 技術(shù)解決方案
[0007] 本發(fā)明是一種載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法，其特征在于，包括有調(diào)度中屯、站，用 戶(hù)，待調(diào)度車(chē)輛，W及連接調(diào)度中屯、站，用戶(hù)，待調(diào)度車(chē)輛的在線(xiàn)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，具體調(diào)度過(guò) 程包括有如下步驟：
[000引步驟1對(duì)城市地圖與載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)預(yù)處理，從真實(shí)地圖數(shù)據(jù)中提取一個(gè) 地區(qū)子地圖數(shù)據(jù)，先統(tǒng)計(jì)出該地區(qū)的載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)，再根據(jù)歷史軌跡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出 載客車(chē)輛經(jīng)過(guò)每條路段的平均時(shí)間；
[0009] 步驟2載客車(chē)輛在線(xiàn)均衡調(diào)度開(kāi)始，用戶(hù)發(fā)送請(qǐng)求，調(diào)度中屯、站接收請(qǐng)求；
[0010] 步驟3載客車(chē)輛在線(xiàn)均衡調(diào)度的預(yù)分配，調(diào)度中屯、站根據(jù)每一個(gè)用戶(hù)的請(qǐng)求，利用 范圍細(xì)化算法縮小捜索載客車(chē)輛的范圍，并利用載客車(chē)輛收入與顧客等待時(shí)間的評(píng)價(jià)函數(shù) 對(duì)該范圍內(nèi)的每輛載客車(chē)輛進(jìn)行評(píng)價(jià)，將獲得評(píng)價(jià)函數(shù)最小的載客車(chē)輛暫定為分配給該請(qǐng) 求用戶(hù)的調(diào)度車(chē)輛；
[0011] 步驟4針對(duì)預(yù)分配過(guò)程中產(chǎn)生的分配結(jié)果，進(jìn)行沖突檢查，檢查是否存在多個(gè)用戶(hù) 請(qǐng)求被分配了同一輛載客車(chē)輛，W及檢查是否存在一個(gè)用戶(hù)被分配了多輛載客車(chē)輛，如果 不存在沖突問(wèn)題，利用預(yù)分配過(guò)程中產(chǎn)生的均衡了載客車(chē)輛收入與用戶(hù)等待時(shí)間的分配結(jié) 果，為每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求調(diào)度分配載客車(chē)輛，如果存在沖突問(wèn)題，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5;
[0012] 步驟5如果存在沖突問(wèn)題，進(jìn)行沖突處理，調(diào)度中屯、站根據(jù)沖突處理原則先解決沖 突問(wèn)題，然后為發(fā)生沖突的用戶(hù)請(qǐng)求重新分配載客車(chē)輛，并綜合預(yù)分配過(guò)程中沒(méi)有沖突的 分配結(jié)果，為每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求調(diào)度分配載客車(chē)輛。
[0013] 本發(fā)明通過(guò)對(duì)歷史軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘，在保證顧客等待時(shí)間的效率下，對(duì)城 市的載客車(chē)輛進(jìn)行均衡分配，從而減少載客車(chē)輛之間的收入差異，所W本發(fā)明一方面，能保 證用戶(hù)的等待時(shí)間短，另一方面極大的減少了載客車(chē)輛之間的收入差異。
[0014] 優(yōu)點(diǎn)和積極效果
[0015] 本發(fā)明中載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] (1)本發(fā)明通過(guò)挖掘真實(shí)載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)，并在真實(shí)地圖上進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)， 符合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。
[0017] (2)本發(fā)明中設(shè)計(jì)了范圍細(xì)化算法，相比全局捜索，極大的減少尋找載客車(chē)輛的時(shí) 間，并且能得到與全局捜索一致的結(jié)果。
[0018] (3)本發(fā)明中的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，從整體上考慮了對(duì)載客車(chē)輛的分配，并均衡 了載客車(chē)輛收入差異與用戶(hù)等待時(shí)間效率。
[0019] (4)本發(fā)明中的方法設(shè)置了一個(gè)調(diào)節(jié)因子a,可W在用戶(hù)等待時(shí)間效率與載客車(chē)輛 收入差異之間的重要性進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是線(xiàn)上實(shí)時(shí)的載客車(chē)輛分配部分的流程圖；
[0021] 圖2是城市地圖與載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)的預(yù)處理部分的流程圖；
[0022] 圖3是收入標(biāo)準(zhǔn)差與分配次數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0023] 圖4是用戶(hù)等待時(shí)間與分配次數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0024] 圖5是分配時(shí)間與分配次數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0025] 圖6是收入標(biāo)準(zhǔn)差與a關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0026] 圖7是用戶(hù)等待時(shí)間與a關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明。
[002引實(shí)施例1.
[0029] 本發(fā)明是一種載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法，方法使用過(guò)程中設(shè)及有調(diào)度中屯、 站，用戶(hù)，待調(diào)度車(chē)輛，W及連接調(diào)度中屯、站，用戶(hù)，待調(diào)度車(chē)輛的在線(xiàn)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，參見(jiàn) 圖1，具體載客車(chē)輛在線(xiàn)均衡調(diào)度過(guò)程包括有如下步驟：
[0030] 步驟1對(duì)城市地圖與載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)預(yù)處理，載客車(chē)輛包括出租車(chē)或打車(chē) 專(zhuān)車(chē)，從舊金山的真實(shí)地圖數(shù)據(jù)中提取一個(gè)地區(qū)子地圖數(shù)據(jù)，先統(tǒng)計(jì)出該地區(qū)的載客車(chē)輛 歷史軌跡數(shù)據(jù)，再根據(jù)舊金山的歷史軌跡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出載客車(chē)輛經(jīng)過(guò)每條路段的平均時(shí)間。
[0031] 步驟2載客車(chē)輛在線(xiàn)均衡調(diào)度開(kāi)始，用戶(hù)發(fā)送請(qǐng)求，調(diào)度中屯、站接收請(qǐng)求。
[0032] 步驟3載客車(chē)輛在線(xiàn)均衡調(diào)度的預(yù)分配，調(diào)度中屯、站根據(jù)每一個(gè)用戶(hù)的請(qǐng)求，利用 范圍細(xì)化算法縮小捜索載客車(chē)輛的范圍，并利用載客車(chē)輛收入與顧客等待時(shí)間的評(píng)價(jià)函數(shù) 對(duì)該范圍內(nèi)的每輛載客車(chē)輛進(jìn)行評(píng)價(jià)，將獲得評(píng)價(jià)函數(shù)最小的載客車(chē)輛暫定為分配給該請(qǐng) 求用戶(hù)的調(diào)度車(chē)輛。
[0033] 步驟4針對(duì)預(yù)分配過(guò)程中產(chǎn)生的分配結(jié)果，進(jìn)行沖突檢查，檢查是否存在多個(gè)用戶(hù) 請(qǐng)求被分配了同一輛載客車(chē)輛，W及檢查是否存在一個(gè)用戶(hù)被分配了多輛載客車(chē)輛，如果 不存在沖突問(wèn)題，利用預(yù)分配過(guò)程中產(chǎn)生的均衡了載客車(chē)輛收入與用戶(hù)等待時(shí)間的分配結(jié) 果，為每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求調(diào)度分配載客車(chē)輛，如果存在沖突問(wèn)題，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5。
[0034] 步驟5如果存在沖突問(wèn)題，進(jìn)行沖突處理，因?yàn)樵诙虝r(shí)間內(nèi)會(huì)有多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求，另 外地區(qū)大小的因素可能在同一時(shí)間里有多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求，當(dāng)存在多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求時(shí)，有可能為 多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求分配同一輛載客車(chē)輛，另外還可能存在一個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求被分配多輛載客車(chē)輛， 所W需要對(duì)運(yùn)些發(fā)生分配沖突的用戶(hù)請(qǐng)求進(jìn)行處理，調(diào)度中屯、站根據(jù)沖突處理原則先解決 沖突問(wèn)題，然后為發(fā)生沖突的用戶(hù)請(qǐng)求重新分配載客車(chē)輛，并綜合預(yù)分配過(guò)程中沒(méi)有沖突 的分配結(jié)果，為每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求調(diào)度分配載客車(chē)輛。
[0035] 本發(fā)明從載客車(chē)輛整體上考慮，提出了一種均衡載客車(chē)輛收入差異與用戶(hù)等待時(shí) 間的載客車(chē)輛在線(xiàn)均衡調(diào)度方法，一方面，能保證用戶(hù)的等待時(shí)間短，另一方面極大的減少 了載客車(chē)輛之間的收入差異。
[0036] 實(shí)施例2.
[0037] 載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法同實(shí)施例1，本例中載客車(chē)輛為出租車(chē)，其中步驟1 中對(duì)城市地圖與出租車(chē)歷史軌跡數(shù)據(jù)的預(yù)處理，參見(jiàn)圖2，預(yù)處理過(guò)程包括有：
[0038] 1.1.讀入一個(gè)城市地圖數(shù)據(jù)，本例中，具體是舊金山的城市地圖數(shù)據(jù)，并提取該城 市的一個(gè)子地圖數(shù)據(jù)。
[0039] 1.2.根據(jù)子地圖數(shù)據(jù)得到一個(gè)連通的城市圖G=化，I)，其中E表示一條路段，I表 示路段交叉點(diǎn)，且化=(Ii，。），即一條路段是由兩個(gè)交叉點(diǎn)確定。
[0040] 1.3.讀入舊金山的出租車(chē)歷史軌跡數(shù)據(jù)，并提取對(duì)應(yīng)子區(qū)域的出租車(chē)歷史軌跡數(shù) 據(jù)。
[0041] 1.4.根據(jù)歷史軌跡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出該區(qū)域有出租車(chē)經(jīng)過(guò)的路段Ei,并統(tǒng)計(jì)出經(jīng)過(guò)路段 Ei的所有出租車(chē)，W及每輛出租車(chē)所用的時(shí)間％，然后計(jì)算出經(jīng)過(guò)路段Ei的所有出租車(chē)的平 均時(shí)間
，本發(fā)明將計(jì)算出的平均時(shí)間作為出租車(chē)經(jīng)過(guò)該路段Ei的時(shí)間，其中n表示 經(jīng)過(guò)路段Ei的出租車(chē)的數(shù)量，j表示出租車(chē)的編號(hào)，i表示路段的編號(hào)。
[0042] 1.5.根據(jù)歷史軌跡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出沒(méi)有出租車(chē)軌跡數(shù)據(jù)的路段Ej,設(shè)置v = 30km/h，作 為每輛出租車(chē)的速度，t作為經(jīng)過(guò)該路段所耗費(fèi)的時(shí)間，計(jì)算t = dist/v，其中dist表示該路 段的長(zhǎng)度，得出出租車(chē)經(jīng)過(guò)運(yùn)條路段的時(shí)間。
[0043] 本發(fā)明通過(guò)挖掘真實(shí)出租車(chē)歷史軌跡數(shù)據(jù)，并在真實(shí)地圖上進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，符合 現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。
[0044] 實(shí)施例3.
[0045] 載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法同實(shí)施例1-2,本例中載客車(chē)輛為出租車(chē)，其中，步 驟3中所述的出租車(chē)在線(xiàn)均衡調(diào)度的預(yù)分配過(guò)程包括有：
[0046] 3.1.調(diào)度中屯、站根據(jù)用戶(hù)請(qǐng)求的起點(diǎn)與終點(diǎn)，計(jì)算出最短路徑，并根據(jù)出租車(chē)單 價(jià)計(jì)算出每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求產(chǎn)生的利潤(rùn)。
[0047] 3.2.調(diào)度中屯、站根據(jù)每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求找到歐式距離最短的出租車(chē)化Xii,0,其中下標(biāo) i表示用戶(hù)請(qǐng)求編號(hào)，下標(biāo)0表示距離該用戶(hù)請(qǐng)求歐式距離最短的出租車(chē)編號(hào)，并通過(guò)單源 單點(diǎn)最短路徑算法構(gòu)造 taxii,o到對(duì)應(yīng)用戶(hù)的最短時(shí)間路徑，設(shè)該路徑的時(shí)間為ti,o。
[0048] 3.3.調(diào)度中屯、站根據(jù)每一個(gè)用戶(hù)的請(qǐng)求，利用范圍細(xì)化算法縮小捜索出租車(chē)的范 圍。具體是調(diào)度中屯、站根據(jù)每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求，W及上述得到的taxii,o與ti,o,利用范圍細(xì)化算 法操作計(jì)算半名
，縮小尋找最合理出租車(chē)的范圍，假設(shè)第一 次計(jì)算得到縮小到的范圍為Di,其中i = l，貝帆是W用戶(hù)請(qǐng)求為圓屯、，半徑為r的區(qū)域，其中V 表示出租車(chē)的速度，a表示一個(gè)權(quán)重調(diào)節(jié)因子，是一個(gè)實(shí)數(shù)，具體操作中可W根據(jù)需求人為 設(shè)定，本例選取日=1，巧rofit日表示化xii,日到目前為止的累計(jì)收入，minTProfit表示當(dāng)前范 圍內(nèi)（初始范圍為整個(gè)區(qū)域)所有出租車(chē)中的最小累計(jì)收入，上述的累積收入隨著出租車(chē)的 不斷被分配會(huì)逐漸增加，具體增加形式為，如果某輛出租車(chē)被分配到一個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求，則該出 租車(chē)的的累積收入(初始化的時(shí)候每輛出租車(chē)的累積收入都為0)加上該用戶(hù)產(chǎn)生的利潤(rùn)， 作為該出租車(chē)新的累積收入。
[0049] (3.3. a).判斷范圍Di內(nèi)是否存在累計(jì)收入為minTProf it的出租車(chē)，如果存在，貝U 停止范圍細(xì)化算法操作，得到最終縮小到的范圍D，并跳轉(zhuǎn)執(zhí)行(3.4);
[0050] (3.3.6).判斷范圍〇1內(nèi)是否存在累計(jì)收入為1111111口'〇門(mén)*的出租車(chē)，如果不存在， 繼續(xù)更新minTProfit為范圍Di內(nèi)出租車(chē)中的最小累計(jì)收入，并繼續(xù)進(jìn)行范圍細(xì)化算法操 作，令i = i+l，得到新的范圍化，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行(3.3.曰）。
[0051] (3.4).利用出租車(chē)收入與顧客等待時(shí)間的評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)該范圍內(nèi)的每輛出租車(chē)進(jìn) 行評(píng)價(jià)，將獲得評(píng)價(jià)函數(shù)最小的出租車(chē)暫定為分配給該請(qǐng)求用戶(hù)的調(diào)度車(chē)輛。具體是調(diào)度 中必站根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù)^
開(kāi)算范圍D內(nèi)每個(gè)出租車(chē)的EVA值，將EVA 值最小的出租車(chē)暫定分配給該用戶(hù)，其中EVA康示第j輛出租車(chē)的EVA值，tProfit康示第j 輛出租車(chē)到目前為止的累計(jì)收入；Ati, j = ti,廣ti,o是第j輛出租車(chē)導(dǎo)致第i個(gè)用戶(hù)的額外等 待時(shí)間;a是一個(gè)權(quán)重調(diào)節(jié)因子，用來(lái)設(shè)置額外等待時(shí)間對(duì)6￥4^直的影響，本例選取0 = 1，而 說(shuō)明額外等待時(shí)間對(duì)EVA準(zhǔn)的影響成指數(shù)上升，當(dāng)額外等待時(shí)間越來(lái)越大時(shí)，EVA準(zhǔn)會(huì) 增加的很快，運(yùn)就保證了時(shí)間效率，所W該評(píng)價(jià)函數(shù)能夠均衡出租車(chē)收入與用戶(hù)等待時(shí)間。
[0052] 本發(fā)明中的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，從整體上考慮了對(duì)出租車(chē)的分配，并均衡了出 租車(chē)收入差異與用戶(hù)等待時(shí)間效率，本發(fā)明中還設(shè)置了一個(gè)調(diào)節(jié)因子〇,當(dāng)注重的是出租車(chē) 收入差異時(shí)，設(shè)置較小的〇,而當(dāng)注重的是用戶(hù)等待時(shí)間效率時(shí)，設(shè)置較大的〇,通過(guò)設(shè)置不 同的a值，可W在用戶(hù)等待時(shí)間效率與出租車(chē)收入差距的重要性之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0化3] 實(shí)施例4.
[0054] 載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法同實(shí)施例1-3,本例中載客車(chē)輛為出租車(chē)，步驟5出 租車(chē)在線(xiàn)均衡調(diào)度的沖突處理過(guò)程包括有：
[0055] 5.1.沖突處理原則1，當(dāng)多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求被分配了相同的出租車(chē)時(shí)，將利潤(rùn)最大的用 戶(hù)請(qǐng)求優(yōu)先分配給該出租車(chē)，因?yàn)樵摮鲎廛?chē)的EVA值最小，說(shuō)明較其他出租車(chē)最優(yōu);但是如 果對(duì)多個(gè)用戶(hù)同時(shí)處理的話(huà)，一旦產(chǎn)生沖突，未被分配出租車(chē)的用戶(hù)就需要重新分配出租 車(chē)，并再進(jìn)行一次沖突檢查，因?yàn)榭赡墚a(chǎn)生二次沖突，甚至多次沖突，而運(yùn)個(gè)問(wèn)題可W轉(zhuǎn)換 成優(yōu)先為利潤(rùn)大的用戶(hù)請(qǐng)求分配出租車(chē)，直接將用戶(hù)請(qǐng)求按照其產(chǎn)生的利潤(rùn)大小降序排 序，然后依次對(duì)其分配，此時(shí)既符合沖突的處理原則，也不會(huì)存在多次沖突的情況。
[0056] 5.2.沖突處理原則2,當(dāng)一個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求被分配多輛出租車(chē)時(shí)，應(yīng)分配到達(dá)該用戶(hù)請(qǐng) 求時(shí)間最短的出租車(chē)，即在EVA值相同的條件下，時(shí)間效率優(yōu)先。
[0057] 本發(fā)明對(duì)出租車(chē)預(yù)分配過(guò)程中產(chǎn)生的沖突問(wèn)題進(jìn)行了合理的處理，消除了分配過(guò) 程中多個(gè)用戶(hù)被分配同一輛出租車(chē)，W及同一個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求被分配多輛出租車(chē)的沖突問(wèn)題， 產(chǎn)生了最終更均衡的分配結(jié)果。
[0化引實(shí)施例5.
[0059] 載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法同實(shí)施例1-4,本例中載客車(chē)輛為打車(chē)專(zhuān)車(chē)，本例再 從一個(gè)更完整的，更細(xì)節(jié)的，更具備實(shí)施性的過(guò)程對(duì)本發(fā)明再作說(shuō)明，具體過(guò)程包括有：
[0060] -、本發(fā)明的城市地圖與打車(chē)專(zhuān)車(chē)歷史軌跡數(shù)據(jù)的預(yù)處理部分的具體步驟表達(dá)如 下：
[0061] (1).讀入舊金山的城市地圖數(shù)據(jù)，并提取該城市的一個(gè)子地圖數(shù)據(jù)。
[0062] (2).根據(jù)子地圖數(shù)據(jù)得到一個(gè)連通的城市圖G=化，I)，其中E表示一條一路段，I 表示一個(gè)路段交叉點(diǎn)，且化=(Ii，。），即一條路段是由兩個(gè)交叉點(diǎn)確定。
[0063] (3).讀入舊金山的打車(chē)專(zhuān)車(chē)歷史軌跡數(shù)據(jù)，并提取對(duì)應(yīng)子區(qū)域的打車(chē)專(zhuān)車(chē)歷史軌 跡數(shù)據(jù)。
[0064] (4).根據(jù)歷史軌跡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出該區(qū)域有打車(chē)專(zhuān)車(chē)經(jīng)過(guò)的路段Ei,并統(tǒng)計(jì)出經(jīng)過(guò)路 段Ei的所有打車(chē)專(zhuān)車(chē)，W及每輛打車(chē)專(zhuān)車(chē)所用的時(shí)間^，然后計(jì)算出經(jīng)過(guò)路段Ei的所有打車(chē) 專(zhuān)車(chē)的平均時(shí)1'自
^，作為打車(chē)專(zhuān)車(chē)經(jīng)過(guò)該路段Ei的時(shí)間，其中n表示經(jīng)過(guò)路段Ei的打車(chē) 專(zhuān)車(chē)的數(shù)量，j表示打車(chē)專(zhuān)車(chē)的編號(hào)，i表示路段的編號(hào)。
[0065] (5).根據(jù)歷史軌跡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出沒(méi)有打車(chē)專(zhuān)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)的路段&，設(shè)置v = 30km/h， 作為每輛打車(chē)專(zhuān)車(chē)的速度，t作為經(jīng)過(guò)該路段所耗費(fèi)的時(shí)間，計(jì)算t = dist/v，其中dist表示 該路段的長(zhǎng)度，得出打車(chē)專(zhuān)車(chē)經(jīng)過(guò)運(yùn)條路段的時(shí)間。
[0066] 二、本發(fā)明的線(xiàn)上實(shí)時(shí)的打車(chē)專(zhuān)車(chē)分配部分的具體步驟表達(dá)如下：
[0067] (1).輸入用戶(hù)請(qǐng)求，調(diào)度中屯、站接收用戶(hù)請(qǐng)求。
[0068] (2).調(diào)度中屯、站根據(jù)用戶(hù)請(qǐng)求的起點(diǎn)與終點(diǎn)，計(jì)算出最短路徑，并根據(jù)打車(chē)專(zhuān)車(chē) 單價(jià)計(jì)算出每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求產(chǎn)生的利潤(rùn)。
[0069] (3).調(diào)度中屯、站根據(jù)每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求找到歐式距離最短的打車(chē)專(zhuān)車(chē)taxii,o,其中下 標(biāo)i表示用戶(hù)請(qǐng)求編號(hào)，下標(biāo)0表示距離該用戶(hù)請(qǐng)求歐式距離最短的打車(chē)專(zhuān)車(chē)編號(hào)，并通過(guò) 單源單點(diǎn)最短路徑算法構(gòu)造 taxii,o到對(duì)應(yīng)用戶(hù)的最短時(shí)間路徑，設(shè)該路徑的時(shí)間為ti,o。
[0070] (4).調(diào)度中屯、站根據(jù)每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求，W及上述得到的化Xii,日與ti,o,利用范圍細(xì)化 算法操作計(jì)算半徑
，縮小尋找最合理打車(chē)專(zhuān)車(chē)的范圍，假設(shè) 第一次計(jì)算得到縮小到的范圍為Di,其中i = l，則化是W用戶(hù)請(qǐng)求為圓屯、，半徑為r的區(qū)域， 其中V表示打車(chē)專(zhuān)車(chē)的速度，a表示一個(gè)權(quán)重調(diào)節(jié)因子，是一個(gè)實(shí)數(shù)，具體操作中可W根據(jù)需 求人為設(shè)定，本例選取日=1，巧rofit日表示化xii,日到目前為止的累計(jì)收入，minTProfit表示 當(dāng)前范圍內(nèi)（初始范圍為整個(gè)區(qū)域)所有打車(chē)專(zhuān)車(chē)中的最小累計(jì)收入，上述的累積收入隨著 打車(chē)專(zhuān)車(chē)的不斷被分配會(huì)逐漸增加，具體增加形式為，如果某輛打車(chē)專(zhuān)車(chē)被分配到一個(gè)用 戶(hù)請(qǐng)求，則該打車(chē)專(zhuān)車(chē)的的累積收入(初始化的時(shí)候每輛打車(chē)專(zhuān)車(chē)的累積收入都為0)加上 該用戶(hù)產(chǎn)生的利潤(rùn)，作為該打車(chē)專(zhuān)車(chē)新的累積收入。
[0071] (4.曰）.判斷范圍〇1內(nèi)是否存在累計(jì)收入為1111111?'〇'^的打車(chē)專(zhuān)車(chē)，如果存在，貝。 停止范圍細(xì)化算法操作，得到最終縮小到的范圍D，并跳轉(zhuǎn)到(5);
[0072] (4.b).判斷范圍Di內(nèi)是否存在累計(jì)收入為minTProfit的打車(chē)專(zhuān)車(chē)，如果不存在， 繼續(xù)更新HiinTProf it為范圍化內(nèi)打車(chē)專(zhuān)車(chē)中的最小累計(jì)收入，并繼續(xù)進(jìn)行范圍細(xì)化算法操 作，令i = i+1，得到新的范圍化，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行(4. a)。
[0073] (5).調(diào)度中屯、站根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù).
十算范圍D內(nèi)每輛打 車(chē)專(zhuān)車(chē)的EVA值，將EVA值最小的打車(chē)專(zhuān)車(chē)暫定分配給該用戶(hù)，其中EVAj表示第j輛打車(chē)專(zhuān)車(chē) 的EVA值，tProfit康示第j輛打車(chē)專(zhuān)車(chē)到目前為止的累計(jì)收入；= 是第j輛打 車(chē)專(zhuān)車(chē)導(dǎo)致第i個(gè)用戶(hù)的額外等待時(shí)間；Cl是一個(gè)權(quán)重調(diào)節(jié)因子，用來(lái)設(shè)置額外等待時(shí)間對(duì) EVA逍的影響，而H兌明額外等待時(shí)間對(duì)EVA值的影響成指數(shù)上升，當(dāng)額外等待時(shí)間越來(lái) 越大時(shí)，EVA值會(huì)增加的很快，運(yùn)就保證了時(shí)間效率，所W該評(píng)價(jià)函數(shù)能夠均衡打車(chē)專(zhuān)車(chē)收 入與用戶(hù)等待時(shí)間。
[0074] (6).調(diào)度中屯、站對(duì)預(yù)分配過(guò)程中的分配結(jié)果進(jìn)行沖突檢查，具體檢查包括，檢查 是否存在多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求被分配了同一輛打車(chē)專(zhuān)車(chē)，W及檢查是否一個(gè)用戶(hù)被分配了多輛打 車(chē)專(zhuān)車(chē)，如果不存在沖突問(wèn)題，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行(7)，如果存在沖突問(wèn)題，進(jìn)行沖突處理。
[0075] (6a).沖突處理原則1，當(dāng)多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求被推薦了相同的打車(chē)專(zhuān)車(chē)時(shí)，將利潤(rùn)最大 的用戶(hù)請(qǐng)求優(yōu)先分配給該打車(chē)專(zhuān)車(chē)，因?yàn)樵摯蜍?chē)專(zhuān)車(chē)的EVA值最小，說(shuō)明其較其他打車(chē)專(zhuān)車(chē) 最優(yōu);但是如果對(duì)每個(gè)用戶(hù)同時(shí)處理的話(huà)，一旦產(chǎn)生沖突，未被分配打車(chē)專(zhuān)車(chē)的用戶(hù)就需要 重新分配一輛打車(chē)專(zhuān)車(chē)，而重新分配的又要進(jìn)行一次沖突檢查，因?yàn)榭赡墚a(chǎn)生二次沖突，甚 至多次沖突，而運(yùn)個(gè)問(wèn)題可W轉(zhuǎn)換成優(yōu)先為利潤(rùn)大的用戶(hù)請(qǐng)求分配打車(chē)專(zhuān)車(chē)，直接將用戶(hù) 請(qǐng)求按照其產(chǎn)生的利潤(rùn)大小降序排序，然后依次對(duì)其分配，此時(shí)符合既沖突的處理原則，也 不會(huì)存在多次沖突的情況。
[0076] (6b).沖突處理原則2,當(dāng)一個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求存在多個(gè)打車(chē)專(zhuān)車(chē)擁有相同的EVA且最小， 此時(shí)應(yīng)優(yōu)先推薦最快到達(dá)用戶(hù)請(qǐng)求的打車(chē)專(zhuān)車(chē)，即在EVA相同的條件下，時(shí)間效率上優(yōu)先。
[0077] (7).調(diào)度中屯、站根據(jù)預(yù)分配與沖突處理產(chǎn)生的均衡了打車(chē)專(zhuān)車(chē)收入與用戶(hù)等待 時(shí)間的分配結(jié)果，為每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求分配打車(chē)專(zhuān)車(chē)。
[0078] 本發(fā)明的方法不僅適用于出租車(chē)的在線(xiàn)調(diào)度，還適用于打車(chē)專(zhuān)車(chē)的在線(xiàn)調(diào)度，通 過(guò)挖掘真實(shí)打車(chē)專(zhuān)車(chē)歷史軌跡數(shù)據(jù)，并在真實(shí)地圖上進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，符合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，與現(xiàn)有 技術(shù)相比，從整體上考慮了對(duì)打車(chē)專(zhuān)車(chē)的分配，并同時(shí)考慮了用戶(hù)的等待時(shí)間。
[0079] 實(shí)施例6.
[0080] 載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法同實(shí)施例1-5,下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做 進(jìn)一步說(shuō)明。
[0081] 利用本發(fā)明對(duì)舊金山的城市道路數(shù)據(jù)與出租車(chē)歷史軌跡數(shù)據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行出租 車(chē)均衡分配，從而解決出租車(chē)收入不平衡W及用戶(hù)等待時(shí)間效率的問(wèn)題，該數(shù)據(jù)集來(lái)自數(shù) 據(jù)堂（http: //www. datatang. com/data/15935，http: //www. datatang. com/data/15731)， 分別收集記錄了舊金山的主要城市道路數(shù)據(jù)，與500輛出租車(chē)25天（2008年5月17日至2008 年6月10日）的GPS軌跡數(shù)據(jù)。城市道路信息主要由路段，路段長(zhǎng)度，道路交叉點(diǎn)及經(jīng)締度組 成，出租車(chē)軌跡數(shù)據(jù)主要由出租車(chē)ID號(hào)，出租車(chē)狀態(tài)，時(shí)間軸及經(jīng)締度構(gòu)成。整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)總共包括174956個(gè)交叉點(diǎn)與223001個(gè)路段，整個(gè)歷史出租車(chē)軌跡數(shù)據(jù)集共包含一百多 萬(wàn)條記錄。
[0082] 利用本發(fā)明完成對(duì)出租車(chē)進(jìn)行均衡分配，工作流程見(jiàn)附圖1與附圖2,具體的實(shí)施 步驟如下：
[0083] >數(shù)據(jù)預(yù)處理部分：
[0084] 1)讀取道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，按路段與節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)，并選取道路網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)子區(qū)域，得到 一個(gè)路段為28308條，道路節(jié)點(diǎn)為19905個(gè)的區(qū)域。
[0085] 2)讀取出租車(chē)軌跡數(shù)據(jù)，并根據(jù)所選區(qū)域的出租車(chē)記錄計(jì)算出出租車(chē)經(jīng)過(guò)該區(qū)域 中每條路段的時(shí)間。
[00化] > 線(xiàn)上計(jì)算部分：
[0087] 1)導(dǎo)入預(yù)處理過(guò)程得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，設(shè)置a = 0.1，隨機(jī)在該區(qū)域產(chǎn)生 500輛出租車(chē)，并不斷的隨機(jī)產(chǎn)生用戶(hù)請(qǐng)求。
[0088] 2)調(diào)度中屯、站根據(jù)每一個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求，找到最近的出租車(chē)，并得到一條局部最短時(shí) 間路徑，然后進(jìn)行范圍細(xì)化算法縮小捜索出租車(chē)的范圍。
[0089] 3)調(diào)度中屯、站根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)該范圍內(nèi)的每輛出租車(chē)進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)行預(yù)分配。
[0090] 4)調(diào)度中屯、站對(duì)預(yù)分配過(guò)程的結(jié)果進(jìn)行沖突檢查，如果不存在沖突，直接為每個(gè) 用戶(hù)請(qǐng)求調(diào)度分配出租車(chē)，如果存在沖突，執(zhí)行5。
[0091] 5)調(diào)度中屯、站根據(jù)沖突處理原則先解決沖突，然后為發(fā)生沖突的用戶(hù)請(qǐng)求重新分 配出租車(chē)，并綜合預(yù)分配過(guò)程中沒(méi)有沖突的分配結(jié)果，為每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求調(diào)度分配出租車(chē)。
[0092] 本發(fā)明因?yàn)榫C合考慮了出租車(chē)收入不平衡W及用戶(hù)等待時(shí)間效率的問(wèn)題，通過(guò)W 上步驟，完成對(duì)出租車(chē)的均衡分配，然后將本發(fā)明的方法與直接推薦最近的出租車(chē)的方法 W及全局捜索的方法相比較，其中直接推薦最近的出租車(chē)的方法，追求的是時(shí)間效率，而全 局捜索的方法是本發(fā)明的方法不使用范圍細(xì)化算法的情況，直接在整個(gè)范圍捜索最優(yōu)的出 租車(chē)，圖3-圖7中曲線(xiàn)1代表本發(fā)明的方法，曲線(xiàn)2代表直接推薦最近的出租車(chē)的方法，曲線(xiàn)3 代表全局捜索的方法，圖3是收入標(biāo)準(zhǔn)差與分配次數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，從圖3可見(jiàn)，隨著分 配次數(shù)的增加，直接推薦最近出租車(chē)的方法會(huì)使得出租車(chē)之間的收入標(biāo)準(zhǔn)差變得越來(lái)越 大，而本發(fā)明的方法卻保證了收入標(biāo)準(zhǔn)差基本穩(wěn)定，與全局捜索的方法的結(jié)果一致，圖4是 用戶(hù)等待時(shí)間與分配次數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，從圖4可見(jiàn)，本發(fā)明的方法在平均每個(gè)用戶(hù)等 待時(shí)間上與直接推薦最近的出租車(chē)的方法只有很少的差異，大概相差1分鐘左右，圖5是分 配時(shí)間與分配次數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，從圖5可見(jiàn)，本發(fā)明的方法在調(diào)度分配時(shí)間上相比全 局捜索的方法要短很多，因?yàn)楸景l(fā)明的方法使用了范圍細(xì)化算法，縮小了捜索出租車(chē)的范 圍，從而減少了分配的時(shí)間，例如，當(dāng)分配次數(shù)為50時(shí)，平均每次分配的時(shí)間相差了200ms， 當(dāng)分配次數(shù)越來(lái)越多時(shí)，會(huì)使得總的分配時(shí)間(平均每次分配時(shí)間乘W分配次數(shù))相差越來(lái) 越大。圖6與圖7分別是是收入標(biāo)準(zhǔn)差與a關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖W及用戶(hù)等待時(shí)間與a關(guān)系的實(shí) 驗(yàn)結(jié)果圖，從圖6W及圖7可見(jiàn)，當(dāng)設(shè)置不同的a值，本發(fā)明的方法會(huì)產(chǎn)生不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng) a越小時(shí)，無(wú)論載客車(chē)輛是出租車(chē)或?yàn)榇蜍?chē)專(zhuān)車(chē)，其收入標(biāo)準(zhǔn)差就會(huì)越小，但是用戶(hù)等待時(shí) 間就會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)；當(dāng)〇 = 0時(shí)，即不考慮用戶(hù)等待時(shí)間，此時(shí)使得出租車(chē)收入標(biāo)準(zhǔn)差最小，但 是等待時(shí)間又最長(zhǎng)；當(dāng)a越來(lái)越大時(shí)，收入標(biāo)準(zhǔn)差也會(huì)越來(lái)越大，但是用戶(hù)等待時(shí)間會(huì)越來(lái) 越短。運(yùn)說(shuō)明當(dāng)需要保證出租車(chē)之間收入差異小時(shí)，但是對(duì)于用戶(hù)等待時(shí)間又不能太長(zhǎng)時(shí)， 因此可W選擇較小的a;而當(dāng)注重的是等待時(shí)間時(shí)，可W設(shè)置較大的a值。本發(fā)明通過(guò)多次的 反復(fù)實(shí)驗(yàn)，在此實(shí)驗(yàn)條件下，實(shí)現(xiàn)了均衡分配，均衡了出租車(chē)收入差異與用戶(hù)等待時(shí)間效 率，并可W在出租車(chē)收入差距與用戶(hù)等待時(shí)間效率之間的重要性進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0093]簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明公開(kāi)了一種載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法，在對(duì)載客車(chē)輛海量 的歷史軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理的、均衡的載客車(chē)輛分配，從而減少載客 車(chē)輛之間的收入差異。與現(xiàn)有的載客車(chē)輛分配方法相比，本發(fā)明從一個(gè)新的角度考慮載客 車(chē)輛的分配，不只考慮時(shí)間效率，而且還考慮了載客車(chē)輛之間的收入差異，解決了載客車(chē)輛 收入不平衡與等待時(shí)間效率綜合考慮的問(wèn)題。本發(fā)明首先對(duì)城市地圖與載客車(chē)輛歷史軌跡 數(shù)據(jù)預(yù)處理，將復(fù)雜的計(jì)算轉(zhuǎn)移到線(xiàn)下部分，然后將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)起來(lái)，W便支持線(xiàn)上的實(shí) 時(shí)計(jì)算部分；用范圍細(xì)化算法縮小范圍，用載客車(chē)輛收入差異與顧客等待時(shí)間評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì) 請(qǐng)求預(yù)分配;對(duì)預(yù)分配結(jié)果做沖突檢查，有則作沖突處理;將均衡分配結(jié)果調(diào)度分配給請(qǐng)求 用戶(hù)。本發(fā)明中的范圍細(xì)化算法，減少了捜索載客車(chē)輛時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)。在評(píng)價(jià)函數(shù)中設(shè)置的調(diào)節(jié) 因子〇,實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)等待時(shí)間效率與收入差異間重要性的調(diào)節(jié)。通過(guò)在真實(shí)的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)，并與直接推薦最近載客車(chē)輛的方法W及全局捜索的方法進(jìn)行比較，驗(yàn)證了利用本發(fā) 明的方法能極大的減少載客車(chē)輛之間的收入差異，并且還能保證用戶(hù)等待時(shí)間效率，實(shí)現(xiàn) 了對(duì)載客車(chē)輛的均衡調(diào)度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法，其特征在于，包括有調(diào)度中心站，用戶(hù)，待調(diào)度 載客車(chē)輛，以及連接調(diào)度中心站，用戶(hù)，待調(diào)度載客車(chē)輛的在線(xiàn)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，具體調(diào)度過(guò) 程包括有如下步驟： 步驟1對(duì)城市地圖與載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)預(yù)處理，從真實(shí)地圖數(shù)據(jù)中提取一個(gè)地區(qū) 子地圖數(shù)據(jù)，先統(tǒng)計(jì)出該地區(qū)的載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)，再根據(jù)歷史軌跡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出載客 車(chē)輛經(jīng)過(guò)每條路段的平均時(shí)間； 步驟2載客車(chē)輛在線(xiàn)均衡調(diào)度開(kāi)始，用戶(hù)發(fā)送請(qǐng)求，調(diào)度中心站接收請(qǐng)求； 步驟3載客車(chē)輛在線(xiàn)均衡調(diào)度的預(yù)分配，調(diào)度中心站根據(jù)每一個(gè)用戶(hù)的請(qǐng)求，利用范圍 細(xì)化算法縮小搜索載客車(chē)輛的范圍，并利用載客車(chē)輛收入與顧客等待時(shí)間的評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)該 范圍內(nèi)的每輛載客車(chē)輛進(jìn)行評(píng)價(jià)，將獲得評(píng)價(jià)函數(shù)最小的載客車(chē)輛暫定為分配給該請(qǐng)求用 戶(hù)的調(diào)度車(chē)輛； 步驟4針對(duì)預(yù)分配過(guò)程中產(chǎn)生的分配結(jié)果，進(jìn)行沖突檢查，檢查是否存在多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求 被分配了同一輛載客車(chē)輛，以及檢查是否存在一個(gè)用戶(hù)被分配了多輛載客車(chē)輛，如果不存 在沖突問(wèn)題，利用預(yù)分配過(guò)程中產(chǎn)生的均衡了載客車(chē)輛收入與用戶(hù)等待時(shí)間的分配結(jié)果， 為每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求調(diào)度分配載客車(chē)輛，如果存在沖突問(wèn)題，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5; 步驟5如果存在沖突，進(jìn)行沖突處理，調(diào)度中心站根據(jù)沖突處理原則先解決沖突，然后 為發(fā)生沖突的用戶(hù)請(qǐng)求重新分配載客車(chē)輛，并綜合預(yù)分配過(guò)程中沒(méi)有沖突的分配結(jié)果，為 每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求調(diào)度分配載客車(chē)輛。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法，其特征在于，步驟1對(duì)城市地 圖與載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)的預(yù)處理包括有： (1.1) .讀入城市地圖數(shù)據(jù)，并提取該城市的一個(gè)子地圖數(shù)據(jù)； (1.2) .根據(jù)子地圖數(shù)據(jù)得到一個(gè)連通的城市圖G= (E，I)，其中E表示一條路段，I表示 路段交叉點(diǎn)，且Ek= (I1，Ij)，即一條路段是由兩個(gè)交叉點(diǎn)確定； (1.3) .讀入載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)，并提取對(duì)應(yīng)子區(qū)域的載客車(chē)輛歷史軌跡數(shù)據(jù)； (1.4) .根據(jù)歷史軌跡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出該區(qū)域有載客車(chē)輛經(jīng)過(guò)的路段E1，并統(tǒng)計(jì)出經(jīng)過(guò)路段 Ei的所有載客車(chē)輛，以及每輛載客車(chē)輛所用的時(shí)間％，然后計(jì)算出經(jīng)過(guò)路段E i的所有載客車(chē) η 輛的平均時(shí)間；I?作為載客車(chē)輛經(jīng)過(guò)該路段Ei的時(shí)間，其中η表示經(jīng)過(guò)路段Ei的載客車(chē) t --2- η 輛的數(shù)量，j表;^載客車(chē)輛的編號(hào)，i表;^路段的編號(hào)； (1.5) .根據(jù)歷史軌跡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出沒(méi)有載客車(chē)輛軌跡數(shù)據(jù)的路段Ej，設(shè)置V = 30km/h，作 為每輛載客車(chē)輛的速度，t作為經(jīng)過(guò)該路段所耗費(fèi)的時(shí)間，計(jì)算t = dist/v,其中dist表示該 路段的長(zhǎng)度，得出載客車(chē)輛經(jīng)過(guò)這條路段的時(shí)間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法，其特征在于，步驟3載客車(chē)輛 在線(xiàn)均衡調(diào)度的預(yù)分配過(guò)程包括有： (3.1) .調(diào)度中心站根據(jù)用戶(hù)請(qǐng)求的起點(diǎn)與終點(diǎn)，計(jì)算出最短路徑，并根據(jù)載客車(chē)輛單 價(jià)計(jì)算出每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求產(chǎn)生的利潤(rùn)； (3.2) .調(diào)度中心站根據(jù)每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求找到歐式距離最短的載客車(chē)輛taxii,〇,其中下標(biāo) i表示用戶(hù)請(qǐng)求編號(hào)，下標(biāo)O表示距離該用戶(hù)請(qǐng)求歐式距離最短的載客車(chē)輛編號(hào)，并通過(guò)單 源單點(diǎn)最短路徑算法構(gòu)造taxiM到對(duì)應(yīng)用戶(hù)的最短時(shí)間路徑，設(shè)該路徑的時(shí)間為t1>0; (3.3) .調(diào)度中心站根據(jù)每個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求，以及上述得到的〖&^1,〇與〖1,〇，利用范圍細(xì)化算 法操作計(jì)算半徑〃==y (/,,, +，縮小尋找最合理載客車(chē)輛的范圍，假設(shè)縮 小到的范圍為D1，其中i = l，則D1是以用戶(hù)請(qǐng)求為圓心，半徑為r的區(qū)域，其中V表示載客車(chē)輛 的速度，α表示一個(gè)權(quán)重調(diào)節(jié)因子，是一個(gè)實(shí)數(shù)，t Pr ofito表示taxiy到目前為止的累計(jì) 收入，min T Pr of it表示當(dāng)前范圍內(nèi)所有載客車(chē)輛中的最小累計(jì)收入； (3.3.a).判斷范圍Di內(nèi)是否存在累計(jì)收入為min T Pr ofit的載客車(chē)輛，如果存在，則 停止范圍細(xì)化算法操作，得到最終縮小到的范圍D，并跳轉(zhuǎn)到(3.4); (3.3.b).判斷范圍Di內(nèi)是否存在累計(jì)收入為min T Pr ofit的載客車(chē)輛，如果不存在， 繼續(xù)更新min T Pr ofit為范圍Di內(nèi)載客車(chē)輛中的最小累計(jì)收入，并繼續(xù)進(jìn)行范圍細(xì)化算 法操作，令i = i+l，得到新的范圍Di，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行(3.3.a); (3.4) .調(diào)度中心站根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù)￡以，=(?1^#^+?(2^-1)計(jì)算范圍0內(nèi)每輛載客 車(chē)輛的EVA值，將EVA值最小的載客車(chē)輛暫定分配給該用戶(hù)，其中EVAj表示第j輛載客車(chē)輛的 EVA值，t Pr ofitj表示第j輛載客車(chē)輛到目前為止的累計(jì)收入；Ati, j = ti,j-ti,ο是第j輛載 客車(chē)輛導(dǎo)致第i個(gè)用戶(hù)的額外等待時(shí)間；α是一個(gè)權(quán)重調(diào)節(jié)因子，用來(lái)設(shè)置額外等待時(shí)間對(duì) EVAj值的影響，而2 Δ?"說(shuō)明額外等待時(shí)間對(duì)EVAj值的影響成指數(shù)上升，當(dāng)額外等待時(shí)間越來(lái) 越大時(shí)，EVAj值會(huì)增加的很快。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載客車(chē)輛的在線(xiàn)均衡調(diào)度方法，其特征在于，步驟5載客車(chē)輛 在線(xiàn)均衡調(diào)度的沖突處理過(guò)程包括有： (5.1) .沖突處理原則1，當(dāng)多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求被推薦了相同的載客車(chē)輛時(shí)，將利潤(rùn)最大的用 戶(hù)請(qǐng)求優(yōu)先分配給該載客車(chē)輛，因?yàn)樵撦d客車(chē)輛的EVA值最小，說(shuō)明較其他載客車(chē)輛最優(yōu)； 但是如果對(duì)多個(gè)用戶(hù)同時(shí)處理的話(huà)，一旦產(chǎn)生沖突，未被分配載客車(chē)輛的用戶(hù)就需要重新 分配載客車(chē)輛，并再進(jìn)行一次沖突檢查，因?yàn)榭赡墚a(chǎn)生二次沖突，甚至多次沖突，而這個(gè)問(wèn) 題可以轉(zhuǎn)換成優(yōu)先為利潤(rùn)大的用戶(hù)請(qǐng)求分配載客車(chē)輛，直接將用戶(hù)請(qǐng)求按照其產(chǎn)生的利潤(rùn) 大小降序排序，然后依次對(duì)其分配，此時(shí)既符合沖突的處理原則，也不會(huì)存在多次沖突的情 況； (5.2) .沖突處理原則2,當(dāng)一個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求被分配多輛載客車(chē)輛時(shí)，應(yīng)分配到達(dá)該用戶(hù)請(qǐng) 求時(shí)間最短的載客車(chē)輛，即在EVA值相同的條件下，時(shí)間效率優(yōu)先。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK106022577SQ201610312143
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】黃健斌, 戴廣, 趙智強(qiáng), 劉懷亮
【申請(qǐng)人】西安電子科技大學(xué)