[發明專利]在運營中斷下進行城市軌道交通乘客出行誘導系統及其應用

在審

• 申請號: 201510114266.3
• 申請日: 2015-03-16
• 公開（公告）號: CN104766134A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 尹浩東;韓寶明;汪波;黃建玲;李得偉;張琦;魯放;周瑋騰;盧愷;王玫
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;北京市交通信息中心
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明屬于應用于城市軌道交通客運組織領域，具體涉及一種在突發運營中斷條件下進行城市軌道交通乘客出行誘導的系統及應用。

背景技術

為了提高乘客滿意度和運營安全效率，當發生由突發事件或不可抗拒因素導致的運營中斷時，城市軌道交通運營部門有必要為乘客發布合適的引導信息。當引導信息(例如可替代路徑及其時間消耗、運營恢復時間、到達目的地的估計時間等)不足時，乘客難以做出最優出行決策。發生運營中斷之后，給乘客提供什么樣的出行引導信息，如何確定信息發布的范圍，是運營管理部門亟待解決的重大現實問題。

軌道交通運營中斷：軌道交通由于受到突發事件、設備故障、大客流等因素影響，造成列車被迫中斷運行、車站封閉或換乘禁止等嚴重后果的的運營狀態，稱之為軌道交通運營中斷。中斷的基本屬性包括中斷發生的位置、中斷的持續時間、中斷的范圍。根據中斷發生的位置，主要可以分為：

表1運營中斷場景描述及分類

城市交通流誘導系統首先起源于發達國家，美國、日本、英國、德國等對誘導系統的研究卓見成效。日本于1973年開發了世界上最早的城市交通流誘導系統——汽車綜合控制系統(簡稱CACS)，而且，日本的VICS(道路交通信息系統)已躋身于國際上規模和應用價值較大的交通系統的行列。美國比較成功的誘導系統項目是TravTek系統；國際上最早的商用車載路徑誘導系統是由英國開發Traffic?Master，即現在的Traffic?Mate；德國享有盛譽的是西門子公司開發的Ali-Scout系統。UTFGS在國內的發展相對較晚，研究和應用尚處于初級階段，體系完善、功能強大的UTFGS仍在探索中，還沒有形成具體的模型。UTFGS是對道路交通流進行的研究，但由于其理論的普遍適用性，可以進一步推廣，應用到軌道交通客流誘導系統的研究中，主要研究內容有最優路徑選擇算法與交通分配理論等。

R.Bellm等人于20世紀50年代初，首先提出了解決最優路徑選擇問題的動態規劃法，但由于少數問題不能明確劃分出階段，難以構造出動態規劃方程。20世紀50年代至60年代，以圖論為基礎，很多專家、學者提出了解決最短路徑問題的算法。動態規劃法和以圖論為基礎的求最短路徑的算法通過串行尋優，計算量大，耗時長，可能導致達不到實時性的要求。為確保實時性，一系列新型的最優路徑選擇算法被提出。1991年，Mar等人提出了蟻群算法，它是一種啟發式仿生進化算法，用于在圖中尋找優化路徑，蟻群算法提出后被迅速推廣至其它的優化領域。

為解決傳統最優路徑選擇存在的問題，楊兆升教授提出了FNN算法(基于流體神經網絡算法)。該算法的基本思想是：把交通網絡看作是流體神經網絡，將神經網絡與遺傳算法相結合，以在全局范圍內搜索最優路徑。交通分配理論在國內外都得到了深入研究，一般地，交通分配方法有平衡模型與非平衡模型之分，該原理的提出為交通分配奠定了理論基礎。目前，國內外對道路交通分配理論的研究比較成熟，但卻很少有對軌道交通的客流分配的研究。軌道交通客流分配的研究需要借鑒道路交通分配理論，但是，二者存在顯著的區別：第一，研究對象不同，軌道交通是對出行者的交通選擇行為的研究，形成是出行者客流在路網中的流動現象；道路交通是對車輛的路線選擇的研究，形成的是車輛在路網中的流動現象；第二，考慮因素不同，軌道交通要考慮影響交通分配的多種因素，例如時間、費用、舒適度等，因素多而復雜；道路交通要考慮的因素只有時間，因素少而單一：第三，換乘的影響不同，軌道交通要考慮不同線路對客流分配的影響；道路交通不必考慮不同線路換乘的影響。軌道交通中客流分配的難點就在于換乘問題的影響。

綜上可知，既有研究中尚未提出一種突發運營中斷條件下城市軌道交通客流誘導解決方法。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提出了一種在突發運營中斷條件下進行城市軌道交通乘客出行誘導的系統及應用。本發明提出的系統和應用，可以補充該領域的空白。

本方法采取的技術方案是：一種在突發運營中斷條件下進行城市軌道交通乘客出行誘導的系統及應用，包括：

在運營中斷下進行城市軌道交通乘客出行誘導系統，所述系統包括：

安裝有相應工作模塊的移動客戶端、

軌道交通車站乘客信息發布終端、

應急處置部門決策支持終端、

用于大規模路徑搜索計算的中央級服務器和