基于高频车站及时间窗的立体轨道交通系统智能调度算法

作     者：张帅 古玉锋 凌浩 黎程山 Zhang Shuai;Gu Yufeng;Ling Hao;Li Chengshan

作者机构：长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 

出 版 物：《计算机应用研究》 (Application Research of Computers)

年 卷 期：2024年第41卷第5期

页      面：1343-1348页

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52205249) 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2022JQ-434) 

主　　题：立体轨道交通 智能调度 高频车站 订单分配算法 时间窗 Dijkstra算法 

摘      要：立体轨道交通系统的车辆调度方法还未见报道,已有车辆调度算法的实时性较差。针对立体轨道交通车辆的调度问题,研究了一种结合高、低频车站判定的订单分配算法和一种结合时间窗的Dijkstra路径规划算法,即智能调度算法,以提高车辆的运行效率。首先,使用订单分配算法为订单选择合适的执行车辆,减少乘客的等待时间。其次,在订单分配算法的基础上增加了高、低频车站的判定,提前给高频车站调度车辆,以保证供需平衡。然后,将普通Dijkstra算法和时间窗判断相结合,以实现多车辆的无冲突路径规划。最后,对OpenTCS软件进行二次开发,并进行了调度算法的仿真。结果表明,当有乘客叫车时,若只有订单分配算法,乘客平均等待时间为8.043 s;结合高、低频车站进行车辆提前调度后,平均等待时间降到了5.724 s,每位乘客减少了2.319 s的等待时间。路径规划时,无论是普通的Dijkstra算法还是结合时间窗的Dijkstra算法,规划耗时都在1 ms以内,而结合时间窗的Dijkstra算法在只增加约0.1 ms耗时的情况下,解决了车辆的路径冲突问题。研究的智能调度算法减少了乘客的等待时间,提高了车辆的运行效率,实时性好,能满足立体轨道交通车辆的调度要求。