【正文】 將交通需求作為對(duì)交通設(shè)施的壓力，將壓力測(cè)試引入交通中。根據(jù)交通行業(yè)內(nèi)經(jīng)?？吹降模梢苑譃橐韵聝深悾?整體按比例加壓與局部加壓?？偭吭酱?，方式分擔(dān)的比例越高，調(diào)整比例就要適當(dāng)減少，一般以5%為宜；總量越小，分擔(dān)的比例較大，一般以10%~20%為宜。搶修作業(yè)通過分布式搶修調(diào)度系統(tǒng)分類報(bào)入，由各處的話務(wù)員錄入搶修作業(yè)信息，然后由搶修調(diào)度中心、大型活動(dòng)分中心和保修分公司各處的調(diào)度員協(xié)同調(diào)度。總公司搶修調(diào)度中心、保修分公司搶修調(diào)度分中心以及智能公交搶修調(diào)度分中心的關(guān)系如下：搶修調(diào)度中心是整個(gè)系統(tǒng)的核心，保修分公司搶修調(diào)度分中心和智能公交搶修調(diào)度分中心的數(shù)據(jù)都匯集到總公司的搶修調(diào)度中心。該軟件采用CTI、電子地圖、自主消息中間件、GPS/GPRS、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，支持集中與分布式相結(jié)合的智能公交搶修救援調(diào)度模式，以多終端可視化圖形方式實(shí)現(xiàn)。其消息通信模塊工作在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層的應(yīng)用層。數(shù)據(jù)同步：保證搶修實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)的一致性，為作業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度提供共享數(shù)據(jù)。圖36 三層負(fù)載平衡模型負(fù)載平衡：通過一種三層負(fù)載平衡機(jī)制，業(yè)務(wù)進(jìn)行分類報(bào)入來靜態(tài)均衡作業(yè)，針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)訪問的瓶頸問題，動(dòng)態(tài)均衡系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，將靜態(tài)負(fù)載平衡調(diào)度方法與動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡調(diào)度方法結(jié)合，將負(fù)載平衡分布在各個(gè)分布式系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的高效、可靠的完成搶修救援任務(wù)。針對(duì)公交救援車輛調(diào)度的業(yè)務(wù)需求，提出了基于多級(jí)隊(duì)列的調(diào)度算法。分配調(diào)度資源的過程即以該任務(wù)所屬的資源子集結(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)遍歷整個(gè)圖G，以遍歷圖的順序，參與各個(gè)資源子集的調(diào)度過程，直到被分配到資源。由于任務(wù)的緊急程度還包含任務(wù)產(chǎn)生時(shí)間的因素，因此系統(tǒng)以一定的時(shí)間間隔動(dòng)態(tài)地調(diào)整優(yōu)先級(jí)，任務(wù)的優(yōu)先級(jí)通過公式計(jì)算，其中Aj表示第j個(gè)決定因素的影響程度，Wj 表示第j個(gè)決定因素的權(quán)值，特殊地：W1 ：由任務(wù)產(chǎn)生時(shí)間決定的權(quán)值隨著時(shí)間的推移，未分配到資源的任務(wù)的優(yōu)先級(jí)逐漸升高，因此W1可以由確定，其中T0表示任務(wù)產(chǎn)生時(shí)間，而t表示當(dāng)前時(shí)間；W2 ：由任務(wù)所屬地段類型決定的權(quán)值；W3 ：由任務(wù)類型決定的權(quán)值。第一個(gè)約束條件在F的第三個(gè)參數(shù)中得以體現(xiàn)，而第二個(gè)約束條件在對(duì)每個(gè)任務(wù)求出最優(yōu)解后進(jìn)行檢驗(yàn)，如果滿足約束條件則保留分配結(jié)果，否則放棄。實(shí)時(shí)調(diào)度主界面圖52 實(shí)時(shí)調(diào)度主界面行車日志編輯、查詢示例如圖5圖54所示。圖68 線路及統(tǒng)計(jì)圖選擇圖69 配流前后流量變化統(tǒng)計(jì)結(jié)果配流結(jié)果可在地圖上按主題來顯示流量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。圖97 公交運(yùn)行方案一站臺(tái)等待的觀眾密度隨時(shí)間變化圖圖98 公交運(yùn)行方案二站臺(tái)等待的觀眾密度隨時(shí)間變化圖圖99 公交運(yùn)行方案三站臺(tái)等待的觀眾密度隨時(shí)間變化圖l 系統(tǒng)建設(shè)建立了智能公交搶修救援調(diào)度中心，中心設(shè)在集團(tuán)公司大廈四樓總運(yùn)營(yíng)調(diào)度指揮中心內(nèi)。主要是依靠積累的預(yù)案和實(shí)際運(yùn)營(yíng)組織與調(diào)度經(jīng)驗(yàn)來組織運(yùn)輸任務(wù)。通過車載定位系統(tǒng)能夠在電子地圖上顯示車輛運(yùn)行位置、速度等狀態(tài)信息，了解車輛的行駛狀況，對(duì)在途車輛下達(dá)行駛指領(lǐng)；通過圖像信息管理系統(tǒng)，圖像信息可以實(shí)時(shí)傳輸給各級(jí)調(diào)度指揮中心和車隊(duì)調(diào)度室，可以看到站臺(tái)上乘客的滯留情況，從而加大或者減小發(fā)車頻率，即可以確保乘客等車時(shí)間不過長(zhǎng)，也可以充分利用運(yùn)力，提高運(yùn)營(yíng)效率，節(jié)約能源和運(yùn)輸成本。搭建了legion仿真平臺(tái)，輸入場(chǎng)館預(yù)測(cè)觀眾人數(shù)，以及行人運(yùn)行特點(diǎn)，模擬了觀眾從場(chǎng)館疏散出的規(guī)律；結(jié)合公交運(yùn)營(yíng)方案，模擬了站臺(tái)觀眾擁擠情況。（5）提高了運(yùn)營(yíng)方案的可行性。運(yùn)營(yíng)計(jì)劃編制的計(jì)算機(jī)化，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率。調(diào)度手段落后的主要原因是缺乏有效的監(jiān)控手段，無法了解道路狀況，不能準(zhǔn)確掌握車輛運(yùn)行狀況，如行車位置（是否正點(diǎn)）、車輛速度、乘客數(shù)量、各個(gè)站臺(tái)候車人員數(shù)量、車輛運(yùn)營(yíng)狀態(tài)（事故或故障）等信息，存在調(diào)度措施滯后等問題。圖89 仿真區(qū)域示意圖（黃色的為仿真區(qū)域）重點(diǎn)仿真區(qū)域的結(jié)果分析圖90 東出口人行道最大密度圖（黃色線區(qū)為行人分析區(qū)）圖91 人行道分析區(qū)內(nèi)人流密度隨時(shí)間變化圖觀眾到達(dá)各公交站點(diǎn)的時(shí)空規(guī)律圖92 53路觀眾到達(dá)累計(jì)曲線利用Vissim建立周邊路網(wǎng)仿真模型如下圖所示：圖93 場(chǎng)館周邊路網(wǎng)建模依據(jù)仿真過程中體現(xiàn)出的問題，采取了交通組織措施，并對(duì)采取措施前后的交通狀況進(jìn)行了對(duì)比分析。圖64 運(yùn)力資源優(yōu)化配置條件選擇模塊圖65 運(yùn)力資源優(yōu)化配置統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)模塊通過該功能，可實(shí)現(xiàn)OD數(shù)據(jù)在全市公交線路網(wǎng)的分配，從而模擬線路調(diào)整前后路網(wǎng)的交通流量情況。圖48 調(diào)度計(jì)劃安排界面示例1圖49 調(diào)度計(jì)劃安排界面示例2計(jì)劃審批示例界面如圖50、圖51所示。比較所有空閑救援車對(duì)于該任務(wù)的權(quán)，權(quán)值最高的救援車即為該任務(wù)的最優(yōu)解。當(dāng)搶修任務(wù)出現(xiàn)時(shí)，根據(jù)故障位置，確定該任務(wù)屬于哪個(gè)區(qū)域，將其排入到管理該區(qū)域救援車的計(jì)算機(jī)的多級(jí)隊(duì)列中。圖37 多級(jí)隊(duì)列（a）多級(jí)隊(duì)列（b）(4)當(dāng)某個(gè)任務(wù)獲得處理時(shí)間時(shí)，遵循以下的策略對(duì)該任務(wù)進(jìn)行處理：當(dāng)處理到某個(gè)任務(wù)時(shí)，如果能夠獲得所處資源子集的資源，則對(duì)該任務(wù)處理結(jié)束，否則將此任務(wù)按優(yōu)先級(jí)排入與所處資源子集具有相似性關(guān)系的某一個(gè)資源子集的多級(jí)隊(duì)列中，參與該隊(duì)列的調(diào)度。數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)表示各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，目前分布式搶修調(diào)度系統(tǒng)實(shí)例中有6個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，分別分擔(dān)各個(gè)分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，當(dāng)數(shù)據(jù)量過大，操作頻繁時(shí)，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)互斥訪問，這時(shí)只允許一個(gè)系統(tǒng)連接并操作，別的系統(tǒng)訪問受限，無法及時(shí)處理數(shù)據(jù)，造成性能過低。加上在運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)庫(kù)上的定時(shí)備份完整數(shù)據(jù)庫(kù)到本地磁盤，從而從兩個(gè)地方保證了數(shù)據(jù)的完整性和持續(xù)性。（4）系統(tǒng)A的消息通信模塊sender線程從隊(duì)列Q中刪除消息M(x,r,c)。搶修調(diào)度系統(tǒng)的消息通信模型采用PTP通信模型，通信方式建立在消息隊(duì)列的基礎(chǔ)上，每個(gè)客戶端對(duì)應(yīng)一個(gè)消息隊(duì)列，發(fā)送客戶端發(fā)送消息到消息隊(duì)列中，接收端從消息隊(duì)列讀取消息。大型活動(dòng)會(huì)結(jié)束后，智能公交搶修調(diào)度分中心的設(shè)備作為保修分公司搶修調(diào)度分中心的備份設(shè)備。（5）指揮中心在大型活動(dòng)期間享有救援車輛指揮調(diào)度的優(yōu)先權(quán)。它具有以下特點(diǎn)：（1）兼容以前救援業(yè)務(wù)；（2）快速響應(yīng)搶修作業(yè)，實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)控；（3）各搶修調(diào)度處搶修作業(yè)共享，協(xié)同調(diào)度；（4）具備應(yīng)急策略，某搶修調(diào)度處作業(yè)負(fù)荷過重時(shí)，負(fù)載動(dòng)態(tài)均衡；（5）作業(yè)分級(jí)，有不同的調(diào)度優(yōu)先級(jí)，能優(yōu)先保障重點(diǎn)地區(qū)的搶修救援。①測(cè)試原因由于預(yù)測(cè)時(shí)采用基礎(chǔ)資料的不確定性及預(yù)測(cè)方法中存在的誤差，將可能使得大型活動(dòng)時(shí)交通運(yùn)行的真實(shí)情況可能與預(yù)測(cè)的差別較大，這樣就需要對(duì)不同交通需求壓力下的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提高對(duì)不同情況下的應(yīng)變性。在進(jìn)行測(cè)試前，確定壓力測(cè)試的對(duì)象，則大致可以分為兩類：對(duì)交通設(shè)施或交通管理方案或運(yùn)營(yíng)方案進(jìn)行壓力測(cè)試。從大型活動(dòng)場(chǎng)館地面公交運(yùn)輸系統(tǒng)的評(píng)價(jià)輸出結(jié)果來看，其評(píng)價(jià)結(jié)果是一個(gè)綜合評(píng)價(jià)值，是對(duì)某一大型活動(dòng)場(chǎng)館周邊公交場(chǎng)站運(yùn)輸系統(tǒng)的功能的描述。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的情況，總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。綜上述，借鑒國(guó)內(nèi)外已有研究成果，建立了從場(chǎng)站選型、場(chǎng)站優(yōu)化、公交線路發(fā)車方案優(yōu)化與公交方案評(píng)價(jià)等實(shí)用的大型活動(dòng)公交運(yùn)輸優(yōu)化與評(píng)價(jià)體系。公交線路的總客流量由其沿線的公交站點(diǎn)的客流量組成的，因此，將公交站點(diǎn)的觀眾的客流量進(jìn)行累加，就可以得到公交線路的客流量。6）小區(qū)觀眾客流分配模型將小區(qū)分為有公交或軌道交通站點(diǎn)服務(wù)區(qū)域的小區(qū)與無站點(diǎn)服務(wù)區(qū)域的小區(qū)四大類。2）線路客流預(yù)測(cè)思路線路的客流與站點(diǎn)服務(wù)區(qū)域有直接關(guān)系。加入等效駐車點(diǎn)后的多場(chǎng)館調(diào)車模型的拓?fù)浣Y(jié)果如圖31所示。Dijkstra算法的優(yōu)點(diǎn)是適用于計(jì)算兩點(diǎn)間的最短路徑問題，只要路權(quán)為正，能100%找到兩點(diǎn)間的最短路徑。在標(biāo)號(hào)過程中，標(biāo)號(hào)一直在改變，已得到標(biāo)號(hào)的節(jié)點(diǎn)其標(biāo)號(hào)不再改變，凡是沒有標(biāo)號(hào)的節(jié)點(diǎn)，都標(biāo)上標(biāo)號(hào)。判別是否達(dá)到最優(yōu)解。該過程如圖30所示。因此我們重點(diǎn)研究了多場(chǎng)館循環(huán)調(diào)車模型及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖求解過程，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖29。拓?fù)鋵W(xué)是一個(gè)數(shù)學(xué)概念，它把物理實(shí)體抽象成與實(shí)際大小和形狀無關(guān)的點(diǎn)，把連接實(shí)體的線路抽象成線，進(jìn)而研究點(diǎn)線面之間的關(guān)系。根據(jù)對(duì)公交突發(fā)事件的分類和等級(jí)劃分，在對(duì)國(guó)內(nèi)外應(yīng)急預(yù)案體系研究的基礎(chǔ)上，建立公交應(yīng)急預(yù)案體系。同時(shí)，基于GIS車輛監(jiān)控子系統(tǒng)，可根據(jù)用戶權(quán)限選擇車隊(duì)或線路，生成線路站點(diǎn)地圖，進(jìn)而可對(duì)車輛的運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和跟蹤，獲取車載設(shè)備發(fā)送的異常信息。4) 開發(fā)相應(yīng)軟件功能：通過軟件開發(fā)，對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果和配流結(jié)果以表格形式體現(xiàn)公交線路OD分布、各站的上下車人數(shù)以及最大斷面流量。由此計(jì)算大型活動(dòng)期間專用線路和普通線路的配車量在不同時(shí)段的變化值，為大型活動(dòng)會(huì)期間公交資源優(yōu)化配置提供了決策依據(jù)。該子系統(tǒng)可建立平日行車計(jì)劃推班模版，得到各日勞動(dòng)配班情況。在此基礎(chǔ)上，基于GIS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了公交車隊(duì)面向行車計(jì)劃的實(shí)時(shí)執(zhí)行和監(jiān)控?；趯?duì)智能公交調(diào)度構(gòu)成、智能公交調(diào)度涉及的問題、基本措施和發(fā)展方向等方面的分析，提出開展實(shí)時(shí)調(diào)度是滿足智能公交出行需求，應(yīng)對(duì)公交系統(tǒng)突發(fā)狀況，維護(hù)正常運(yùn)行秩序，確保及時(shí)運(yùn)送乘客的重要手段。3．大型活動(dòng)期間公交搶修救援調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行保障(1) 在大型活動(dòng)搶修救援分中心及公交搶修救援調(diào)度總中心安裝、實(shí)施“智能公交搶修救援調(diào)度軟件系統(tǒng)”，并按照大型活動(dòng)會(huì)的要求進(jìn)行演練。本部分對(duì)公交調(diào)度方案進(jìn)行壓力測(cè)試，通過對(duì)觀眾散場(chǎng)特性及其影響因素進(jìn)行分析，從而得到觀眾散場(chǎng)時(shí)的彈性變化。（1）場(chǎng)館對(duì)應(yīng)地面公交場(chǎng)站的分擔(dān)率預(yù)測(cè)方法研究需求預(yù)測(cè)是安排運(yùn)營(yíng)組織計(jì)劃的基礎(chǔ)，其結(jié)果對(duì)方案的客觀性、合理性起到關(guān)鍵作用。理論與方法研究1）專用線路專用資源根據(jù)賽程變化動(dòng)態(tài)調(diào)整研究公交線路類型的研究；公交線路車輛規(guī)模變化對(duì)運(yùn)力影響研究；大型活動(dòng)場(chǎng)館比賽時(shí)間與運(yùn)送客流需求研究；大型活動(dòng)線路車輛配置根據(jù)場(chǎng)館賽事變化動(dòng)態(tài)調(diào)度方法研究；2）專用線路駐車模型研究以場(chǎng)站規(guī)模與專用運(yùn)營(yíng)計(jì)劃作為智能公交車輛駐車優(yōu)化的約束條件，提出智能公交車輛駐車的目標(biāo)規(guī)劃和雙層規(guī)劃模型和相應(yīng)的求解算法。主要包含以下內(nèi)容：大型活動(dòng)調(diào)度和普通調(diào)度的特點(diǎn)研究；時(shí)刻表編制適用模型與算法研究；車輛調(diào)度適用模型與算法研究；司售人員調(diào)度適用模型與算法研究；實(shí)時(shí)調(diào)度適用模型與算法研究；禁忌搜索算法，遺傳算法在調(diào)度中的應(yīng)用研究2）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法研究對(duì)線路行車計(jì)劃數(shù)據(jù)，實(shí)際發(fā)車記錄等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并建立分析評(píng)價(jià)模型。GPS通信子系統(tǒng)（支持二級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)功能）。2）大型活動(dòng)地面公交運(yùn)力資源優(yōu)化配置系統(tǒng)主要功能包括：專用線路與常規(guī)公交線路的混合運(yùn)營(yíng)計(jì)劃編制、專用線路駐車和普通線路駐車管理等。同時(shí)公交車輛是否能順利的進(jìn)出站、正常運(yùn)行也是場(chǎng)館地面公交系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的問題。所選擇的大型活動(dòng)比賽場(chǎng)館主要包括：奧林匹克公園、五棵松場(chǎng)館群、工人體育場(chǎng)館、城市工業(yè)大學(xué)體育館。二、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)基于智能公交線路調(diào)度的構(gòu)成、涉及的問題、基本措施等特點(diǎn)分析研究，進(jìn)行了車輛調(diào)度適用模型與算法研究，在此基礎(chǔ)上，對(duì)面向大型活動(dòng)的專用線路與常規(guī)公交線路的集成化混合運(yùn)營(yíng)計(jì)劃編制方法進(jìn)行了模型研究，并采用雙向競(jìng)拍算法、拉格朗日啟發(fā)式算法結(jié)合遺傳算法求解了算法，實(shí)現(xiàn)了智能公交運(yùn)輸和常規(guī)公交的混合優(yōu)化調(diào)度，合理有效地利用了公交資源。圖23 公交智能實(shí)時(shí)調(diào)度模型公交智能實(shí)時(shí)調(diào)度模型主要分為三個(gè)主要模塊：（1）數(shù)據(jù)處理分析模塊：公交智能實(shí)時(shí)調(diào)度模型的基礎(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)來源兩個(gè)部分，一是公交歷史行車數(shù)據(jù)，這包括車輛發(fā)車時(shí)刻、運(yùn)營(yíng)時(shí)客流、天氣等數(shù)據(jù)；二是GPS定位系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，主要是各個(gè)時(shí)刻實(shí)時(shí)采集的車輛運(yùn)行信息。 “生成與選擇”模式下及遺傳禁忌混合策略在公交司售人員調(diào)度方面的研究公交駕駛員調(diào)度問題是一個(gè)復(fù)雜的組合優(yōu)化問題，具有多目標(biāo)、大規(guī)模、約束條件眾多等復(fù)雜因素制約。配班結(jié)果可以分類查詢，包括上班、休息、全部，并可以對(duì)配班結(jié)果中的車輛及人員進(jìn)行修改。具體來講，其創(chuàng)新思路和過程如下：（1）智能公交線路OD客流反推、預(yù)測(cè)及分配采用TransCAD軟件，基于城市市公交客流調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行OD客流反推，并結(jié)合大型活動(dòng)交通流量預(yù)測(cè)值，完成大型活動(dòng)期間公交客流的預(yù)測(cè)。基于城市智能公交系統(tǒng)的需求分析，結(jié)合上述理論研究開發(fā)實(shí)現(xiàn)了基于GIS模式的公共交通運(yùn)營(yíng)組織與調(diào)度系統(tǒng)，包括公交運(yùn)營(yíng)計(jì)劃編制系統(tǒng)、公交車隊(duì)運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)、基于GIS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)、勞動(dòng)配班管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)等子系統(tǒng)。系統(tǒng)采用替休、輪班、輪休等方式保證各駕駛員在一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)