[發明專利]基于客流需求的城市軌道交通客流精細化控制方法及系統

有效

• 申請號: 201711023395.7
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107705039B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 石俊剛;楊立興;高自友
• 申請（專利權）人: 華東交通大學;北京交通大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發明提供了一種基于客流需求的城市軌道交通客流精細化控制方法及系統，涉及城市軌道交通運營管理技術領域，該方法包括如下步驟：根據乘客出行信息，構建客流需求矩陣；根據客流需求矩陣，確定客流控制決策變量；根據客流控制決策變量，構建客流控制線性約束；根據客流控制線性約束，以客流等待時間最小為目標，構建客流控制優化模型；求解客流控制優化模型得客流精細化控制方案，將客流精細化控制方案作為客流控制參數輸入控制系統中，實現客流精細化控制。本發明能夠使列車容量得到充分利用，所有到達站臺的乘客均能乘坐下一班列車，避免了站臺客流聚集，在保證安全運營的同時，減少乘客的等待時間，提高了運行效率。

技術領域

本發明涉及城市軌道交通運營管理技術領域，具體涉及一種基于客流需求的城市軌道交通客流精細化控制方法及系統。

背景技術

城市軌道交通(地鐵、輕軌等)具有準點、可靠等特點，已成為大多數人通勤出行的首選，其在日常通勤運輸中承擔了大量客流，是城市交通最重要的運輸走廊。隨著我國部分特大城市(如北京、上海)常住人口的急劇增多，城市內部日常通勤出行亦隨之劇增，城市軌道交通在通勤運輸中(早、晚高峰)面臨著巨大壓力，列車過載、站臺擁堵等現象已成為常態，乘客擠門、落軌、踩踏等事件屢見不鮮，對運輸安全造成巨大威脅。

為緩解客運高峰期間站臺客流擁堵現象，軌道交通運營部門通過不斷縮短高峰列車發車間隔，試圖以此提高客流運輸及疏散的速度。然而，為保證列車安全運行，相鄰列車之間必須滿足最小安全間隔，部分線路列車運行間隔已縮短至極限，但高峰客流需求仍然無法得到滿足，大量乘客因留乘(由于列車容量限制，乘客無法乘坐第一列到站列車)而滯留于站臺，加之后續客流持續到達，站臺客流擁擠現象嚴重。采用客流控制策略，控制進入車站站臺乘客的數量，避免站臺客流擁擠，是提高運輸安全的重要手段。目前，軌道交通通過控制人員在進入站臺的樓梯或者通道口設置障礙，通過觀測站臺客流數量，人工控制進入站臺的人數，以此防止站臺客流擁堵。盡管目前的傳統的客流控制方法對于提高運營安全具有明顯作用，但導致客流運輸速度下降，同時降低了客運服務水平。具體表現如下：

運營者憑借自身經驗進行判斷，缺乏科學的控制方法；各車站對于客流均單獨控制，缺乏協同協作手段，雖然提高了運營安全性，但列車容量并未得到合理和充分的運用，導致車站乘客聚集極度不均衡，特別是下游車站，極易出現客流擁堵現象；各車站客流控制缺乏對于乘客目的地的考慮，換言之，所有乘客均統一控制，不同目的地的乘客無序乘車，導致車站容量無法合理高效運用，增加了全線乘客的總等待時間，降低了服務水平。

目前，北京、上海等大城市，高峰客流過飽和情況已成常態，高峰限流是提高運營安全的必要手段。即根據客流到達情況，合理限制進入站臺的客流量，使聚集客流在站廳排隊等候，進而避免站臺客流擁堵，防止擁擠、踩踏等事故的出現。然而，需要注意的是，客流承載是一個動態過程，各車站的上車客流直接受其上游各車站的上車客流影響，若車站之間客流控制不相互協作考慮，極易導致部分車站客流聚集嚴重，同時不同OD(Origin-destination)的乘客無序乘車，會導致列車容量的低效利用，進而導致全線乘客總等待時間的提高。若各車站客流進行協同控制，同時根據乘客目的地精細控制不同OD乘客的乘車順序，則客流的聚集情況和總等待時間則會大大改善。

目前針對車站限流與客流組織方面的研究大都集中在合理利用車站容量方面，即通過合理設置不同的客流引導設施(如欄桿)，使候車乘客最大程度合理利用車站容量，以緩解擁堵。而在多車站協同限流，以及針對不同OD 乘客的精細化限流方法還沒有相關研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠在保證列車安全運營的同時，最大程度緩解車站客流聚集，提高運輸速度和列車容量利用效率，減少客流等待時間的城市軌道交通客流精細化控制方法，以解決上述背景技術中存在的現有客流控制方法為提高運輸能力而影響安全運營，乘客滯留嚴重，容易造成擁堵，時間成本較高，運輸效率不能滿足運輸需求的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：