基于公平性的出租车实时预约方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于公平性的出租车实时预约方法及系统，该方法包括：确定加价规则并对电召服务范围进行区域划分；建立数据结构表，加载基础数据并设定时间窗编号为零；开启时间窗，乘客通过客户终端向调度中心服务平台发送预约请求信息，出租车司机通过车载终端向调度中心服务平台传输实时位置信息和载客信息，调度中心服务平台实时统计供需状况；当供大于求时，在保证出租车服务水平的基础上从公平性角度为空驶时间长的出租车优先指派预约业务；当供小于求时，从公平性角度为未达成需求的乘客在下一时间窗优先指派出租车；调度中心服务平台分别向客户终端和出租车车载终端输出匹配的预约结果。本发明专利技术可提高打车的成功率，减少社会资源的浪费。

【技术实现步骤摘要】
基于公平性的出租车实时预约方法及系统
本专利技术涉及智能交通领域。更具体地，涉及一种基于公平性的出租车实时预约方法及系统。
技术介绍
随着我国经济的迅速发展与人民生活水平的不断提高，出租车行业在各大城市得到了迅猛发展，不仅成为了城市公共交通系统重要的组成部分，也成为人们生活出行方式中不可或缺的一部分。目前，国内出租车行业普通存在两个难题：乘客召车难和出租车空驶率高。一方面，国内大中型城市一般都存在时段性和空间性的打车难问题，主要表现为在上下班高峰期、部分较偏僻的区域和交通拥堵路段，市民无车可乘或者等车时间过长；另一方面，出租车空驶率居高不下，不仅造成道路资源和能源的浪费，也加重了城市的空气污染程度。解决以上问题的关键在于科学合理地调度出租车，有效分配出租车的运能资源。随着计算机技术的飞速发展，越来越多的城市开展了电召服务模式，即出租车根据乘客电话、网络或者手机预约，在规定的时间内前往预约地点接送乘客，在一定程度上解决了乘客和出租车司机信息不对称的问题。现有的实时预约方法，一般通过两种途径来实现：(1)调度平台发布需求，出租车司机进行抢单；(2)调度平台按照距离最近的原则直接指派出租车进行服务。但是，以上方法忽略了打车过程中乘客和出租车司机的公平性以及司机服务的成本。一方面，对于多次提交预约申请都打不到车的乘客，调度中心服务平台在进行下一时段的调度安排时，一般会忽略其急迫程度，甚至可能将车辆优先分配给新提交预约申请的用户，违背了预约服务先预约先服务的公平性原则，同时在调度过程中，对于长时间处于空驶状态的出租车，也没有考虑到出租车司机的“急迫性”。另一方面，在实施预约服务的过程中，出租车司机在完成一项服务之后，后续业务无法连续跟进，造成长时间的空驶，导致时间和车辆资源的浪费，以及业务成本的上升。因此，需要提供一种基于公平性的出租车实时预约方法及系统，在公平服务的基础上满足乘客的预约需求，提升出租车预约服务水平的同时，降低出租车司机的成本，从而提高出租车预约服务的吸引力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于公平性的出租车实时预约方法及系统，基于公平性原则，优先分配任务给长期处于空驶状态的车辆，并优先考虑多次打车不成功的乘客。同时，在预约服务中，考虑出租车司机业务的连续性和可持续性，降低预约服务的业务成本，从而在一定程度上解决“打车难”的问题。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种基于公平性的出租车实时预约方法，该方法包括如下步骤：S1、确定出租车加价规则并对出租车电召服务所覆盖的地理范围进行区域划分；S2、建立包含所需信息的数据结构表，加载基础数据并设定时间窗编号为零；S3、调度中心服务平台开启时间窗，乘客通过客户终端向调度中心服务平台发送预约请求信息，出租车司机通过车载终端向调度中心服务平台传输实时位置信息和载客信息，调度中心服务平台基于区域划分实时统计乘客所处区域的乘客需求和出租车供给并判断乘客所处区域的供需状况；S4、当乘客所处区域的出租车供大于求时，在保证出租车服务水平的基础上从公平性角度为空驶时间长的出租车优先指派预约业务；当乘客所处区域的出租车供小于求时，从公平性角度为未达成需求的乘客在下一时间窗优先指派出租车；S5、调度中心服务平台分别向客户终端和出租车车载终端输出匹配的预约结果。优选地，步骤S1进一步包括如下子步骤：S1.1、根据对出租车司机的调查，确定出租车司机愿意免费接乘客的最大距离以及超过该距离所需收取的调度费用，得到出租车加价规则；S1.2、考虑需求分布的空间集散性，基于历史数据，将出租车电召服务所覆盖的地理范围，以出租车上车集中点为中心，以出租车司机愿意免费接乘客的最大距离为半径画圆进行区域划分，其中，对于未覆盖到的地区，以临近区域的划分线为边界，以不超过两倍出租车司机愿意免费接客的最大距离的距离为界限进行区域划分；对于重叠的区域，将重叠区域归属于距离最近的出租车上车集中点所在的区域。优选地，步骤S2进一步包括如下子步骤：S2.1、建立包含乘客预约需求信息、出租车供给信息、出租车司机信用记录信息和交通时间信息的数据结构表；其中，乘客预约需求信息包括每一个时间窗下的乘客编号、出发时间、出发地点、目的地、调度优先度、预计到达时间和乘客需求分布；出租车供给信息包括每一个时间窗下的出租车编号、出租车是否载客、目前所在区域、载客情况下的目的地、下一空载时刻、到调度响应为止的空驶时间和出租车分布；出租车司机信用记录信息包括一天之内的司机拒单次数；交通时间信息包括区域间的交通时间信息；S2.2、加载包括历史与实时路况信息的基础数据，并设定时间窗编号为零。优选地，步骤S4中当乘客所处区域的出租车供大于求时，在保证出租车服务水平的基础上从公平性角度为空驶时间长的出租车优先指派预约业务的具体过程为：计算每一个时间窗下，周边出租车m接送乘客n的综合费用和对应的乘客等待时间计算公式为：其中，从出租车所在地到预约需求所在地所需的时间费用是出租车所在地到预约需求所在地所需的时间乘以出租车司机的出行时间价值；根据调度距离确定的调度费用是根据出租车加价规则计算得到的调度费用；出租车的空驶时间费用是到调度响应为止出租车m的空驶时间乘以出租车司机的出行时间价值；根据司机拒单次数确定的惩罚费用是司机的拒单次数乘以惩罚系数；α为出租车空驶时间费用系数；VOTd为乘客的出行时间价值；设Δ为乘客所能忍受的最大等待时间，若存在乘客等待时间的出租车选项，则以所有满足条件的选项中综合费用最小的方案为最优预约结果向各出租车司机进行推送；若不存在乘客等待时间的出租车选项，则以乘客等待时间最小的方案为最优预约结果向各出租车司机进行推送；当乘客所处区域的出租车供小于求时，从公平性角度为未达成需求的乘客在下一时间窗优先指派出租车的具体过程为：计算每一个时间窗下，周边出租车m接送乘客n的综合费用Cmn，计算公式为：以综合费用最小的方案为最优预约结果向各出租车司机进行推送。优选地，当乘客所处区域的出租车供大于求时，在保证出租车服务水平的基础上从公平性角度为空驶时间长的出租车优先指派预约业务还包括步骤：若司机拒绝订单，则考虑为该需求按照出租车综合费用由低到高的选项排序更换司机，直到有司机满足该需求；若无司机接受订单，则进行加价协商，若在本时间窗内司机与乘客关于出租车加价协商失败，则向用户推送预约失败信息，并询问用户是否愿意等待下一时间窗的出租车调度，如果用户同意，则将其调度优先度更新为下一时间窗的开始时间，与下一时间窗采集的乘客预约需求一同考虑，若乘客不愿意等待，则预约结束；在本时间窗内，将拒单司机的行为记录在出租车司机信用记录中，更新司机拒单次数，并在本时间窗内不再为该司机推送新订单；当乘客所处区域的出租车供小于求时，从公平性角度为未达成需求的乘客在下一时间窗优先指派出租车还包括步骤：若司机拒绝订单，则考虑为该需求按照出租车综合费用由低到高的选项排序更换司机，直到有司机满足该需求；若无司机接受订单，则进行加价协商，若在本时间窗内司机与乘客关于出租车加价协商失败，则在预约需求排序列表中删掉该需求，并更新预约需求排序列表和出租车司机的信用记录，为新排入的需求指派出租车，直至所有的出租车均被指派；针对未被满足的需求，考虑未来时间窗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于公平性的出租车实时预约方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、确定出租车加价规则并对出租车电召服务所覆盖的地理范围进行区域划分；S2、建立包含所需信息的数据结构表，加载基础数据并设定时间窗编号为零；S3、调度中心服务平台开启时间窗，乘客通过客户终端向调度中心服务平台发送预约请求信息，出租车司机通过车载终端向调度中心服务平台传输实时位置信息和载客信息，调度中心服务平台基于区域划分实时统计乘客所处区域的乘客需求和出租车供给并判断乘客所处区域的供需状况；S4、当乘客所处区域的出租车供大于求时，在保证出租车服务水平的基础上从公平性角度为空驶时间长的出租车优先指派预约业务；当乘客所处区域的出租车供小于求时，从公平性角度为未达成需求的乘客在下一时间窗优先指派出租车；S5、调度中心服务平台分别向客户终端和出租车车载终端输出匹配的预约结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于公平性的出租车实时预约方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、确定出租车加价规则并对出租车电召服务所覆盖的地理范围进行区域划分；S2、建立包含所需信息的数据结构表，加载基础数据并设定时间窗编号为零；S3、调度中心服务平台开启时间窗，乘客通过客户终端向调度中心服务平台发送预约请求信息，出租车司机通过车载终端向调度中心服务平台传输实时位置信息和载客信息，调度中心服务平台基于区域划分实时统计乘客所处区域的乘客需求和出租车供给并判断乘客所处区域的供需状况；S4、当乘客所处区域的出租车供大于求时，在保证出租车服务水平的基础上从公平性角度为空驶时间长的出租车优先指派预约业务；当乘客所处区域的出租车供小于求时，从公平性角度为未达成需求的乘客在下一时间窗优先指派出租车；S5、调度中心服务平台分别向客户终端和出租车车载终端输出匹配的预约结果；其中，步骤S1进一步包括如下子步骤：S1.1、根据对出租车司机的调查，确定出租车司机愿意免费接乘客的最大距离以及超过该距离所需收取的调度费用，得到出租车加价规则；S1.2、考虑需求分布的空间集散性，基于历史数据，将出租车电召服务所覆盖的地理范围，以出租车上车集中点为中心，以出租车司机愿意免费接乘客的最大距离为半径画圆进行区域划分，其中，对于未覆盖到的地区，以临近区域的划分线为边界，以不超过两倍出租车司机愿意免费接客的最大距离的距离为界限进行区域划分；对于重叠的区域，将重叠区域归属于距离最近的出租车上车集中点所在的区域；步骤S2进一步包括如下子步骤：S2.1、建立包含乘客预约需求信息、出租车供给信息、出租车司机信用记录信息和交通时间信息的数据结构表；其中，乘客预约需求信息包括每一个时间窗下的乘客编号、出发时间、出发地点、目的地、调度优先度、预计到达时间和乘客需求分布；出租车供给信息包括每一个时间窗下的出租车编号、出租车是否载客、目前所在区域、载客情况下的目的地、下一空载时刻、到调度响应为止的空驶时间和出租车分布；出租车司机信用记录信息包括一天之内的司机拒单次数；交通时间信息包括区域间的交通时间信息；S2.2、加载包括历史与实时路况信息的基础数据，并设定时间窗编号为零。2.根据权利要求1所述的基于公平性的出租车实时预约方法，其特征在于，步骤S4中当乘客所处区域的出租车供大于求时，在保证出租车服务水平的基础上从公平性角度为空驶时间长的出租车优先指派预约业务的具体过程为：计算每一个时间窗下，周边出租车m接送乘客n的综合费用和对应的乘客等待时间计算公式为：其中，从出租车所在地到预约需求所在地所需的时间费用是出租车所在地到预约需求所在地所需的时间乘以出租车司机的出行时间价值；根据调度距离确定的调度费用是根据出租车加价规则计算得到的调度费用；出租车的空驶时间费用是到调度响应为止出租车m的空驶时间乘以出租车司机的出行时间价值；根据司机拒单次数确定的惩罚费用是司机的拒单次数乘以惩罚系数；α为出租车空驶时间费用系数；VOTd为乘客的出行时间价值；设Δ为乘客所能忍受的最大等待时间，若存在乘客等待时间的出租车选项，则以所有满足条件的选项中综合费用最小的方案为最优预约结果向各出租车司机进行推送；若不存在乘客等待时间的出租车选项，则以乘客等待时间最小的方案为最优预约结果向各出租车司机进行推送；当乘客所处区域的出租车供小于求时，从公平性角度为未达成需求的乘客在下一时间窗...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚恩建，张锐，李斌斌，元凌，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11