[發明專利]基于客流動態分配的高鐵網絡能力適用性評價方法

有效

• 申請號: 201610230302.7
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105718755B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 史峰;徐光明;趙爍;鄧連波;秦進;周文梁
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

1.一種基于客流動態分配的高鐵網絡能力適用性評價方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取高速鐵路時變需求、區間運輸能力和區間服務時間范圍；

通過鐵路售票系統獲取每個O-D對(r，s)∈RS的時變需求函數(r,s)∈RS，其中(r,s)表示起點r到終點s的O-D對，RS為O-D對集，為客流總量，f_rs(t)為需求關于計劃出行時間t的概率密度函數，為需求關于購票時間的概率密度分布；

測定高鐵網絡中各區間a∈A的單位時間的列車通過能力為列，其中A為區間集合；據此得出單位時間內區間a的旅客運輸密度不超過單位時間區間運輸能力其中為列車平均定員；

將進入區間a的車站發車時間范圍稱之為區間a的服務時間范圍，測定區間a的服務時間范圍并記為[T₁(a),T₂(a)]；

步驟2：將出行時間、區間運輸能力、購票時間、區間服務時間范圍以及高鐵網絡進行離散化；

(2.1)選擇時間間隔τ≤min{T_a|a∈A}，T_a表示區間旅行時間，將計劃出行時間[T₁,T₂]劃分為N個時段，T₁，T₂記各時段為k＝1,2,…,N；利用時間間隔τ劃分和四舍五入取整，對所述區間旅行時間T_a和上述區間服務時間范圍[T₁(a),T₂(a)]進行離散化后，分別記為K_a和{K₁(a),K₁(a)+1,…,K₂(a)}；

(2.2)構造離散時空網絡包括車站時空節點v(k)、區間出行弧(v_i(k),v_j(k+K_a))、車站等待弧(v(k),v(k+1))和出發時間調整弧(v(k),v(k′))，節點v(k)對應于車站v∈V和時段k＝1,2,…,N；區間出行弧(v_i(k),v_j(k+K_a))對應于區間出行弧a(k)，也記a(k)＝(v_i(k),v_j(k+K_a))；車站等待弧(v(k),v(k+1))對應于車站v∈V和時段k＝K₁(a),K₁(a)+1,…,K₂(a)；出發時間調整弧(v(k),v(k′))對應于在車站v計劃出行時間k調整為實際出行時間k′；在出行時間離散化基礎上，離散的區間出行弧運輸能力記區間出行弧集為

(2.3)選擇時段長度為將購票時間均等地劃分為個時段，記各購票時段為其中的取值需滿足：

其中ε≤0.1為飽和參數，u_a(k)表示區間出行弧a(k)的能力，T₁表示計劃出行起始時間，表示購票起始時間；

步驟3：采用基于ε-飽和的客流加載方法進行客流動態分配；

定義區間出行弧a(k)的ε-飽和以及區間出行弧流入量的ε-可行；利用平均時段增量法，按照購票時段，搜索最小費用可行時空路徑，采用基于終點的客流加載方法，按照時間增序累計加載，將各O-D需求動態分配各時段對應的弧段，如果O-D對(r,s)的流量分配至相應的購票時段O-D對(r,s)之間沒有可行的時空路徑，則對于的O-D對(r,s)的需求無法加載，記錄該O-D對(r,s)，以及相應的購票時段以及該O-D對(r,s)無法加載的需求和；

步驟4：由客流分配結果進行高鐵網絡能力適用性評價；

根據上述各O-D對無法加載的需求，如果各O-D對均沒有出現無法加載的需求，則說明高鐵網絡能力適用性強；如果出現無法加載的需求，說明高鐵網絡能力適用性弱，針對出現無法加載需求的O-D對，通過增加開行列車對數、提高開行頻率的技術措施提高相應區間的高鐵網絡運載能力。