(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210909682.2 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 广州市交通 运输研究院有限公司 地址 510000 广东省广州市天河区先烈东 横路36号大院10号楼二楼 (72)发明人 魏广奇　余畅　苏跃江　袁敏贤　 崔昂　 (74)专利代理 机构 广州赤信知识产权代理事务 所(普通合伙) 44552 专利代理师 龚素琴 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06Q 10/04(2012.01)G06N 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于蚁群算法的定制公交规划方法及 系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于蚁群算法的定制公交 规划方法及系统。 所述方法包括： 获取出行者需 求形成出行者需求集合P； 获取公交车辆信息形 成公交车辆集合H； 以出行者需求作为输入， 以公 交服务水平 为约束条件， 公交服务运行过程中产 生的总成本设为目标函数， 构建基于蚁群算法的 公交规划模 型， 根据所述公交规划模 型输出公交 车辆集合的行驶方案。 本发明的输入为出行者出 行需求， 约束条件为公交服务水平， 目标函数为 公交服务运行过程中产生的最小化总成本， 构建 基于蚁群算法的公交规划模型， 对模 型进行求解 以得到最佳 公交线路规划及行驶方案， 由于模型 的设计充分满足乘客出行需求且兼顾企业运营 成本效益， 使得本发明的方法求解得到适应性更 强的公交行驶方案 。 权利要求书5页 说明书20页 附图3页 CN 115293554 A 2022.11.04 CN 115293554 A 1.一种基于蚁群算法的定制公交规划方法， 其特 征在于， 包括： 获取出行者需求形成出 行者需求 集合P； 获取公交车辆信息形成公交车辆集 合H； 以出行者需求作为输入， 以公交服务水平为约束条件， 公交服务运行过程中产生的总 成本设为 目标函数， 构建基于蚁群算法的公交规划模型， 根据所述公交规划模型输出公交 车辆集合的行驶方案 。 2.根据权利要求1所述的一种基于蚁群算法的定制公交规划方法， 其特征在于， 以出行 者需求作为输入， 以公交服务水平为约束条件， 公交服务运行过程中产生的总成本设为 目 标函数， 构建基于蚁群算法的公交规划模型， 根据所述公交规划模型输出公交车辆集合的 行驶方案， 具体包括： S31、 初始化蚁群I＝1， 其 中一个蚂蚁代表一辆公交车辆h(h∈H)， 所述蚂蚁 的行驶路径 代表该公交车辆 h的行驶方案， 由若干蚂蚁组成的蚁群代 表公交车辆集 合H； S32、 根据 出行者需求集合提取公交站点和公交场站信 息形成公交站点集合S和公交场 站集合S'， 其中 S33、 初始化h＝1； S34、 基于公交服务水平构建启发式信息和信息素； 结合启发式信息和信息素， 构造所 述蚂蚁h的行驶路径； S35、 基于所述蚂蚁h的行驶路径判断是否所有出行者需求已被满足， 若是则执行步骤 S36， 否则将h＝h+1， 执 行步骤S34； S36、 将公交服务运行过程中产生的总成本作为蚁群I的目标函数， 计算所述蚁群I的目 标函数， 若收敛则输出蚁群I对应的行驶方案， 若不收敛则执 行步骤S37； S37、 更新站点间的信息素； S38、 将I＝I+1， 执行步骤S3 3。 3.根据权利要求2所述的一种基于蚁群算法的定制公交规划方法， 其特征在于， 所述步 骤S34中单个蚂蚁的行驶路径构建方法包括： S341、 基于公交服 务水平构建启发式信息和信息素； S342、 对于蚂蚁h， 随机 选择起始 站点j； S343、 根据启发式信息和信息素计算蚂蚁从公交站点j前进到下一公交站点j*的概率， 依概率选择下一站点j*； S344、 判断公交车辆h(h∈H)在公交站点j*的剩余承载能力是否为0， 若是则执行步骤 S345， 若否则执 行步骤S343； S345、 获取公交车辆h在始 发场站j+和在终点场站j ‑的时刻， 获取公交车辆对应司机的 最长驾驶时间， S346、 根据公交车辆h在始发场站j+和在终点场站j ‑的时刻以及对应司机的最长驾驶 时间构建路径约束条件； S346、 判断是否满足路径约束条件， 若是则保存蚂蚁h的行驶路径， 若否则清除蚂 蚁h经 过的公交站点， 执 行S342。 4.根据权利要求3所述的一种基于蚁群算法的定制公交规划方法， 其特征在于， 设公交权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115293554 A 2站点j与公交站点j＊间的启发式信息为 其中， 用于判断出行者i上下车的需求是否被公交车辆h所满足； 表公交车 辆h经过公交站点j*是出行者i的下车站 点di， j*＝di， i∈P； 表示公交车h经过公交 站点j*不是出行者i的下车站点di； 表示公交车辆h经过的公交站点j*是出行者i的上车站点oi， j*＝oi； 表示公交车辆 h经过的公交站点j*不是出行者i的上车站点oi； 表示公交车辆h 经过公交站点j*的时刻； ti表示出行者i的需求产生时刻； γ表示预设 的出行者可忍受的公交站点间最短行驶时间的最大倍数； 表示公交站点oi与j*间的 最短行驶时间； Δtw表示预设的出 行者可忍受的最长候车时间； 表公交车辆h经过公交站点j是出行者i的下车站点di， j＝di， i∈P； 表示公交车h经 过公交站点j不是 出行者i的下车站点di；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115293554 A 3