一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法

摘要

本发明提供一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法，包括以下步骤：提取不同类型港湾式公交站的运营特征，将现实运营场景转换为由不同停靠策略与运营规则组合的仿真场景集合；对各仿真场景下公交减速进站、停站服务、加速出站以及汇入主道的全过程进行超细观仿真；面向运行效率、通过水平、基础设施利用率的不同层次运营需求，建立多维度港湾式公交站效率评估指标体系，并将所述港湾式公交站效率评估指标体系模块化嵌入超细观仿真模型；获得与评估对象实际运营状况相对应的仿真场景类型，并利用实际运营数据对仿真场景下的模型参数进行标定校核，进而计算出评估对象的效率。本发明能够真实地反映实际运营状况，并提供科学全面的评估结果。

权利要求

1.一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、搭建仿真场景：提取不同类型港湾式公交站的运营特征，将现实运营场景转换为由不同停靠策略与运营规则组合的仿真场景集合；

所述的不同类型港湾式公交站包括无隔离港湾式公交站和有隔离港湾式公交站；

所述的停靠策略包括分组停靠策略和非分组停靠策略，所述分组停靠策略包括：预先为每条公交线路分配固定的停靠泊位，公交到站后只能停靠在其线路对应的分配泊位，所述非分组停靠策略包括：公交线路未被预先分配停靠泊位，公交到站后可以前往任一空闲下游泊位；

所述的运营规则包括常规进站、越线进站、常规出站以及越线出站；

S2、构建融合车辆动力学原理的公交车轨迹模型：考虑公交车与社会车辆间复杂交织的影响，对各仿真场景下公交减速进站、停站服务、加速出站以及汇入主道的全过程进行超细观仿真；

S3、建立多维度效率评估指标体系：面向运行效率、通过水平、基础设施利用率的不同层次运营需求，建立多维度港湾式公交站效率评估指标体系，并将所述港湾式公交站效率评估指标体系模块化嵌入超细观仿真模型；

S4、评估港湾式公交站效率：获得与评估对象实际运营状况相对应的仿真场景类型，并利用实际运营数据对仿真场景下的模型参数进行标定校核，进而计算出评估对象的效率。

2.根据权利要求1所述的一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法，其特征在于，S2中所述的构建融合车辆动力学原理的公交车轨迹模型，包括：S201、将公交车在港湾停靠站的运动解析为圆周运动与直线运动的组合；

S202、将二维车辆动力学模型和纵向控制模型嵌入公交车轨迹模型，对不同停靠策略、不同运营规则下的公交进出港湾停靠站全过程进行仿真还原,其中所述公交车轨迹模型包括：常规进站车辆轨迹模型、越线进站车辆轨迹模型、常规出站车辆轨迹模型以及越线出站车辆轨迹模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法，其特征在于，S3中所述的多维度港湾式公交站效率评估指标，包括：系统内时间、港湾式公交站通过能力以及泊位服务车数。

4.根据权利要求1所述的一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法，其特征在于，S4中所述的利用实际运营数据对仿真场景下的模型参数进行标定校核，包括：S401、利用实测数据，对仿真模型中有关港湾式公交站几何设计、车辆尺寸的参数进行标定；

S402、利用公交实际运营数据和视频数据，提取公交进出站全过程的运行状态特征，包括不同阶段的行驶车速、加减速、转弯半径、服务时长以及汇入延误，并输入仿真模型对公交运行相关参数进行标定校验。

说明书

一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法

技术领域

[0001] 本发明涉及公交站效率评估技术领域，更具体的说是涉及一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法。

背景技术

[0002] 目前，随着我国城市公共交通系统“公交都市”等一大批示范工程的实施落地，常规公交运营状况已经得到一定的改善，但常规公交服务在运行效率、运载能力等方面具有明显局限性，加之受近年来轨道交通以及共享出行等多样化出行方式快速发展的影响，常规公交的生存空间受到极大程度压缩，许多城市公交客流分担率呈现连年下降的趋势。因此，亟需优化常规公交资源配置与运营调度，推动常规公交提质增效，优化服务能力和服务水平，以促进常规公交高质量发展。

[0003] 港湾式公交站作为城市公交线网中的重要节点，是公交系统运行效率提升的瓶颈所在。因此，研究港湾式公交站效率评估方法，基于效率评估结果进行站台优化设计和运营组织优化，对于提升港湾式公交站服务能力，进而提高公交系统整体运行效率具有重要意义。

[0004] 然而，现有港湾式公交站效率评估方法，主要通过微观仿真研究影响公交站运行效率的核心设计要素以及港湾式公交站对邻侧社会车道的影响，且现有微观仿真技术无法实现港湾式公交站范围内的小规模精确车辆轨迹建模，无法有效评估不同停靠策略和运营规则下的港湾式公交站效率，进而难以依据评估结果指导站台级公交运营。

[0005] 因此，如何提供一种高效可靠的港湾式公交站效率评估方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

[0006] 鉴于现有技术的不足，本发明提供一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法。本发明通过将港湾式公交站实际运营情况场景化，搭建全息公交进出站超细观仿真模型，建立公交港湾式公交站多维度效率评估体系并模块化嵌入仿真模型，解决了现有微观仿真无法实现港湾式公交站范围内的小规模精确车辆轨迹建模的问题，同时也解决了现有港湾式公交站效率方法无法评估不同停靠策略和运营规则对公交站运行效率影响的问题。

[0007] 本发明采用的技术手段如下：

[0008] 一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法，包括以下步骤：

[0009] S1、搭建仿真场景：提取不同类型港湾式公交站的运营特征，将现实运营场景转换为由不同停靠策略与运营规则组合的仿真场景集合；

[0010] S2、构建融合车辆动力学原理的公交车轨迹模型：考虑公交车与社会车辆间复杂交织的影响，对各仿真场景下公交减速进站、停站服务、加速出站以及汇入主道的全过程进行超细观仿真；

[0011] S3、建立多维度效率评估指标体系：面向运行效率、通过水平、基础设施利用率的不同层次运营需求，建立多维度港湾式公交站效率评估指标体系，并将所述港湾式公交站效率评估指标体系模块化嵌入超细观仿真模型；

[0012] S4、评估港湾式公交站效率：获得与评估对象实际运营状况相对应的仿真场景类型，并利用实际运营数据对仿真场景下的模型参数进行标定校核，进而计算出评估对象的效率。

[0013] 进一步地，S1中所述的不同类型港湾式公交站包括无隔离港湾式公交站和有隔离港湾式公交站。

[0014] 进一步地，S1中所述的停靠策略包括分组停靠策略和非分组停靠策略；

[0015] 所述分组停靠策略包括：预先为每条公交线路分配固定的停靠泊位，公交到站后只能停靠在其线路对应的分配泊位；

[0016] 所述非分组停靠策略包括：公交线路未被预先分配停靠泊位，公交到站后可以前往任一空闲下游泊位。

[0017] 进一步地，S1中所述的运营规则包括常规进站、越线进站、常规出站以及越线出站。

[0018] 进一步地，S2中所述的构建融合车辆动力学原理的公交车轨迹模型，包括：

[0019] S201、将公交车在港湾停靠站的运动解析为圆周运动与直线运动的组合；

[0020] S202、将二维车辆动力学模型和纵向控制模型嵌入公交车轨迹模型，对不同停靠策略、不同运营规则下的公交进出港湾停靠站全过程进行仿真还原,其中所述公交车轨迹模型包括：常规进站车辆轨迹模型、越线进站车辆轨迹模型、常规出站车辆轨迹模型以及越线出站车辆轨迹模型。

[0021] 进一步地，S3中所述的多维度港湾式公交站效率评估指标，包括：系统内时间、港湾式公交站通过能力以及泊位服务车数。

[0022] 进一步地，S4中所述的利用实际运营数据对仿真场景下的模型参数进行标定校核，包括：

[0023] S401、利用实测数据，对仿真模型中有关港湾停靠站几何设计、车辆尺寸的参数进行标定；

[0024] S402、利用公交实际运营数据和视频数据，提取公交进出站全过程的运行状态特征，包括不同阶段的行驶车速、加减速、转弯半径、服务时长、汇入延误，并输入仿真模型对公交运行相关参数进行标定校验。

[0025] 较现有技术相比，本发明具有以下优点：

[0026] 1、本发明通过构建基于轨迹控制的超细观仿真模型，能够较为全面、真实、高效地还原公交进出港湾式公交站全过程的运营特征。

[0027] 2、本发明能够为港湾式公交站运营提供场景化测试，评估既有公交站几何设计、公交运营、道路交通环境条件下，采用不同停靠策略与运营规则对港湾式公交站效率的影响。

[0028] 3、本发明考虑运营效率、通过水平、基础设施利用率等不同层次运营需求，得出的港湾式公交站效率评估结果，能够诊断既有行车运营症结并指导公交站台级运营调度优化。

[0029] 本发明将实际运营场景转换为由不同停靠策略与运营规则组合的仿真场景集合，搭建超细观仿真模型对各仿真场景下的公交进出站全过程进行仿真还原，并考虑不同层次运营需求建立多维度效率评估体系模块化嵌入仿真模型，能够真实地反映实际运营状况，并提供科学全面的评估结果，能够适用于不同停靠策略和运营规则、不同类型港湾式公交站的效率评估，且评估结果可用于指导公交站台级运营调度优化，因此本发明能够在智能交通领域广范推广。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0031] 图1为本发明公开的基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法的流程示意图；

[0032] 图2为本发明公开的有隔离港湾式公交站几何设计示意图；

[0033] 图3为本发明公开的无隔离港湾式公交站几何设计示意图；

[0034] 图4为本发明公开的基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法中常规进入无隔离港湾式公交站轨迹示意图；

[0035] 图5为本发明公开的基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法中常规进入有隔离港湾式公交站轨迹示意图；

[0036] 图6为本发明公开的基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法中需在到达入口线前超越前车后越线进入无隔离港湾式公交站轨迹示意图；

[0037] 图7为本发明公开的基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法中直接越线进入无隔离港湾式公交站轨迹示意图；

[0038] 图8为本发明公开的基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法中需在到达入口线前超越前车后越线进入有隔离港湾式公交站轨迹示意图；

[0039] 图9为本发明公开的基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法中直接越线进入有隔离港湾式公交站轨迹示意图；

[0040] 图10为本发明公开的基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法中常规出站轨迹示意图；

[0041] 图11为本发明公开的基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法中越线出无隔离港湾式公交站轨迹示意图。

具体实施方式

[0042] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0043] 如图1所示，本发明提供了一种基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估方法，包括以下步骤：

[0044] S1、搭建仿真场景：提取不同类型港湾式公交站的运营特征，将现实运营场景转换为由不同停靠策略与运营规则组合的仿真场景集合。

[0045] 上述不同类型港湾式公交站包括有隔离港湾式公交站和无隔离港湾式公交站。其中有隔离港湾式公交站的几何设计示意图如图2所示，无隔离港湾式公交站的几何设计示意图如图3所示。停靠策略包括分组停靠策略和非分组停靠策略。其中分组停靠策略包括预先为每条公交线路分配固定的停靠泊位，公交到站后只能停靠在其线路对应的分配泊位。非分组停靠策略包括公交线路未被预先分配停靠泊位，公交到站后可以前往任一空闲下游泊位。运营规则包括常规进站、越线进站、常规出站以及越线出站。

[0046] S2、构建融合车辆动力学原理的公交车轨迹模型：考虑公交车与社会车辆间复杂交织的影响，对各仿真场景下公交减速进站、停站服务、加速出站以及汇入主道的全过程进行超细观仿真。具体包括：

[0047] S201、为了便于推导公交进出站全过程不同阶段的最小转弯半径和安全距离，将公交车在港湾式公交站的运动解析为圆周运动与直线运动的组合。

[0048] S202、将二维车辆动力学模型和纵向控制模型(LCM)嵌入公交车轨迹模型，对不同停靠策略、不同运营规则下的公交进出港湾式公交站全过程进行仿真还原。

[0049] 具体来说，二维车辆动力学模型具体为：

[0050]

[0051]

[0052] 式中，x表示车辆位置，表示车辆速度，表示车辆加速度，ω表示车辆角度， 表示角速度， 表示角加速度。

[0053] 纵向控制模型(LCM)具体为：

[0054]

[0055]

[0056] 式中， 是驾驶员在t时刻做出但需经过反应滞后时间τi才实施的响应(加速或减速)， 是车辆在t时刻的速度，Ai是车辆i从静止起步时驾驶员希望达到的最大加速度，vi是驾驶员的理想速度，Sij是车辆i与前车j之间的实际车头时距， 表示理想车头时距，lj表示车辆有效长度(车身长度与前后缓冲距离之和)。

[0057] 上述二维车辆动力学模型、纵向控制模型与运营规则相结合，可以得到：

[0058] 1)常规进站车辆轨迹模型

[0059] 当公交站类型为无隔离港湾式公交站时，常规进站车辆轨迹如图4所示。公交从港湾停靠站入口线A点处开始做第一次圆周运动，半径为R1；当公交转到B时，转向角为α，在B点处，开始做第二次圆周运动，半径为R2；当公交转到C时，轨迹切线水平，转向角为α；从起点A到终点C，公交走过的水平距离为Lt。该情况下，车辆轨迹模型需满足以下约束：

[0060]

[0061]

[0062]

[0063] l1

[0064] 0<α<αmax  (9)

[0065] R1,R2≥Rmin  (10)

[0066] 式中，x表示公交车辆前端右顶点至港湾公交站入口线之间的水平距离，Rmin表示最小转弯半径，h表示港湾停靠站展宽段垂直方向的长度，αmax表示最大转向角，l1表示上游展宽段水平方向的长度，lb表示泊位长度，d1表示最上游泊位至上游展宽段之间的水平距离。

[0067] 当公交站类型为有隔离港湾式公交站时，为防止常规进站车辆与越线进站车辆之间的冲突，常规进站车辆轨迹如图5所示，虚拟线a平分进站口区域且与展宽段平行，起点为点A和点E水平距离的中点，终点距离港湾底边 该情况下，车辆轨迹模型还应满足以下约束：

[0068]

[0069]

[0070] 式中，w1表示有物理隔离港湾公交站进站口水平距离，W表示车辆宽度。

[0071] 2)越线进站车辆轨迹模型

[0072] 越线进站包括两种情况，分别为到达入口线前需要超越前车以及到达入口线前不需要超越前车。

[0073] 当公交站类型为无隔离港湾式公交站时，到达入口线前需要超越前车的越线车辆轨迹如图6所示。公交从A点处开始做第一次圆周运动，半径为R1；当公交转到B时，转向角为α，在B点处，开始做第二次圆周运动，半径为R2；当公交转到C时，轨迹切线水平，转向角为α；从点A到C，公交走过的纵向距离为Lt，横向距离为Ht；从C点直行Ls至A′开始做第三次圆周运动，半径为R′1；当公交转到B′时，转向角为α′，在B点处，开始做第四次圆周运动，半径为R′2；
当公交转到C′时，轨迹切线水平，转向角为α′；从A′到C′，公交走过的纵向距离为L′t，横向距离为H′t。该情况下，车辆轨迹模型应满足以下约束：

[0074]

[0075] H′t＝Ht+h  (14)

[0076] dt>dmin  (15)

[0077]

[0078] W≤Ht≤2wl‑W  (17)

[0079] L′t≥Ltmin  (18)

[0080] 0

[0081]

[0082] 式中，wl表示车道宽度，Ltmin表示越线轨迹的最短纵向距离，LAD表示泊位前端至越线圆弧起点之间的纵向距离，d2表示泊位间距，wb表示泊位宽度，nb表示泊位数量，d1表示最上游泊位后端至上游展宽段之间的水平距离，dt表示车辆与前车之间的车间距，dmin表示车辆与前车之间的最小安全距离，i表示车辆停靠的泊位编号，最上游泊位编号为1，依此类推，最下游泊位编号为nb。

[0083] 当公交站类型为无隔离港湾式公交站时，到达入口线前不需要超越前车的越线车辆轨迹如图7所示。公交从入口线I点处直行LAI至点A开始做第一次圆周运动，半径为R1；当公交转到B时，转向角为α，在B点处，开始做第二次圆周运动，半径为R2；当公交转到C时，轨迹切线水平，转向角为α；从点A到C，公交走过的纵向距离为Lt，横向距离为h。该情况下，车辆轨迹模型应满足以下约束以及约束(5)，(9)，(10)：

[0084] 0

[0085] Lt≥Ltmin  (22)

[0086]

[0087] 式中，LDI表示目标泊位前端至入口线的纵向距离。

[0088] 当公交站类型为有隔离港湾式公交站时，到达入口线前需要超越前车的越线车辆轨迹如图8所示。公交从A点处开始做第一次圆周运动，半径为R1；当公交转到B时，转向角为α，在B点处，开始做第二次圆周运动，半径为R2；当公交转到C时，轨迹切线水平，转向角为α；从点A到C，公交走过的纵向距离为Lt，横向距离为Ht；从C点直行Ls至A′开始做第三次圆周运动，半径为R′1；当公交转到B′时，转向角为α′，在B点处，开始做第四次圆周运动，半径为R′2；
当公交转到C′时，轨迹切线水平，转向角为α′；从A′到C′，公交走过的纵向距离为L′t，横向距离为H′t；从C′点直行L′s至A″开始做第五次圆周运动，半径为R″1；当公交转到B″时，转向角为α″，在B″点处，开始做第六次圆周运动，半径为R″2；当公交转到C″时，轨迹切线水平，转向角为α″；从A″到C″，公交走过的纵向距离为L″t，横向距离为H″t；该情况下，车辆轨迹模型应满足以下约束以及约束(9)，(10)，(13)，(15)：

[0089] H″t+H′t＝Ht+h  (24)

[0090] Lt+Ls＝LAI  (25)

[0091] Lt+Ls+L′t+L′s+L″t≤LAD  (26)

[0092] Ht+W≤H″t≤Ht+h‑wb  (27)

[0093] W≤Ht≤2wl‑W  (28)

[0094] L″t,L′t≥Lmin  (29)

[0095]

[0096]

[0097]

[0098]

[0099]

[0100]

[0101]

[0102] 当公交站类型为有隔离港湾式公交站时，到达入口线前不需要超越前车的越线车辆轨迹如图9所示。公交从入口线I点处直行LAI至点A开始做第一次圆周运动，半径为R1；当公交转到B时，转向角为α，在B点处，开始做第二次圆周运动，半径为R2；当公交转到C时，轨迹切线水平，转向角为α；从点A到C，公交走过的纵向距离为Lt，横向距离为Ht；从C点直行Ls至A′开始做第三次圆周运动，半径为R′1；当公交转到B′时，转向角为α′，在B点处，开始做第四次圆周运动，半径为R′2；当公交转到C′时，轨迹切线水平，转向角为α′；从A′到C′，公交走过的纵向距离为L′t，横向距离为H′t。该情况下，车辆轨迹模型应满足以下约束以及约束(9)，(10)，(25)：

[0103] Ht+H′t＝h  (35)

[0104]

[0105]

[0106]

[0107]

[0108]

[0109]

[0110]

[0111] W≤Ht≤h‑wb  (41)

[0112] 0

[0113] 式中，LAD表示入口线至最下游泊位前端的水平距离。

[0114] 3)常规出站车辆轨迹模型

[0115] 常规出站车辆轨迹如图10所示。公交从起点A开始做第一次圆周运动，半径为R1；当公交转到B时，转向角为α；在点B处，公交做第二次圆周运动，半径为R2；当公交转到C时，轨迹切线水平，转向角为α；从起点A到终点C，公交走过的水平距离为Lt,垂直距离为Ht。该情况下，车辆轨迹模型应满足以下约束以及约束(9)，(10)，(13)：

[0116] 0

[0117]

[0118]

[0119] d3‑lAD+l3

[0120] h≤Ht≤h+wl‑W  (47)

[0121] 式中，lAD表示最下游泊位前端至A点之间的水平距离，d3表示最下游泊位前端至下游展宽段之间的水平距离，l3表示下游展宽段水平方向的长度。

[0122] 4)越线出站车辆轨迹模型

[0123] 越线出站车辆轨迹如图11所示。公交从起点A开始做第一次圆周运动，半径为R1；当公交转到B时，转向角为α；在点B处，公交做第二次圆周运动，半径为R2；当公交转到C时，轨迹切线水平，转向角为α。该情况下，车辆轨迹模型应满足以下约束以及约束(9)，(10)，(13)，(43)，(47)：

[0124] 0

[0125]

[0126]

[0127] d2‑lAD+l3

[0128] 式中，Lmax表示A点至出站后最远摆正车身位置之间的纵向距离。

[0129] S3、建立多维度效率评估指标体系：面向运行效率、通过水平、基础设施利用率的不同层次运营需求，建立多维度港湾式公交站效率评估指标体系，并将所述港湾式公交站效率评估指标体系模块化嵌入超细观仿真模型。

[0130] 具体来说，多维度港湾式公交站评估指标，具体包括：

[0131] 系统内时间TI

[0132] TI＝te+tb+tc+ts  (52)

[0133] 式中，te表示公交车到达港湾停靠站入口线所需时间；tb表示从港湾停靠站入口线至目标泊位所需时间；tc表示清空时间，指从公交完成服务到离开港湾停靠站汇入主道所需时间；ts表示公交服务时间，包括开关车门时间。

[0134] 港湾式公交站通过能力Bs

[0135]

[0136] 其中，

[0137]

[0138] 式中，g/C表示绿信比，3600表示一小时内的秒数，tc表示清空时间，td表示平均停靠时间，Z表示满足期望进站失败率的标准正态变量，cv表示停靠时间波动系数，Td表示总停靠时间，NS表示仿真结束时完成服务的公交车数。

[0139] 以及泊位服务车数指仿真时间内各泊位服务的公交数量。

[0140] S4、评估港湾式公交站效率：获得与评估对象实际运营状况相对应的仿真场景类型，并利用实际运营数据对仿真场景下的模型参数进行标定校核，进而计算出评估对象的效率。

[0141] 其中，利用实际运营数据对仿真场景下的模型参数进行标定校核具体包括：

[0142] S401、利用实测数据，对仿真模型中有关港湾停靠站几何设计、车辆尺寸的参数进行标定；

[0143] S402、利用GPS、车速等公交实际运营数据和视频数据，提取公交进出站全过程的运行状态特征，包括不同阶段的行驶车速、加减速、转弯半径、服务时长、汇入延误等，并输入仿真模型对公交运行相关参数进行标定校验。

[0144] 本实施例中提供的方法考虑了公交车与社会车辆间复杂交织、道路与公交站几何设计、车辆行驶特性等关键要素，能够充分反映公交在进出港湾式公交站过程中的运行状态并适用于各种复杂的实际运营场景，实现基于超细观仿真的港湾式公交站效率评估。

[0145] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。