[發(fā)明專(zhuān)利]基于AFC時(shí)變客流的城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖編制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711340513.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108082224B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛惠民;劉應(yīng)東;田小鵬;高如虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘭州交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B61L27/00
• 分類(lèi)號(hào): B61L27/00;G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 馬小瑞

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于AFC時(shí)變客流的城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖編制方法，它包括配置路網(wǎng)數(shù)據(jù)和編制運(yùn)行圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、AFC客流數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理、列車(chē)時(shí)刻表智能優(yōu)化和列車(chē)運(yùn)行圖及相關(guān)信息顯示。本發(fā)明利用海量的高精度客流數(shù)據(jù)，結(jié)合不均衡的列車(chē)運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)基于AFC數(shù)據(jù)的城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖自動(dòng)編制，打破了傳統(tǒng)的運(yùn)行圖編制方法，通過(guò)轉(zhuǎn)換乘客刷卡數(shù)據(jù)（AFC客流數(shù)據(jù)），得到基于分鐘的線路OD矩陣數(shù)據(jù)，采用優(yōu)化算法所得的列車(chē)運(yùn)行圖采用不等間隔模式，列車(chē)供給與客流需求能夠達(dá)到高度耦合，高峰時(shí)段列車(chē)能力充分利用，低峰時(shí)段能力避免浪費(fèi)。本發(fā)明所產(chǎn)生的列車(chē)運(yùn)行圖具有高質(zhì)量的服務(wù)水平，能夠大幅度的減少乘客等待時(shí)間，便于實(shí)施，易于操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種基于AFC時(shí)變客流的城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖編制方法。

背景技術(shù)

城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖（列車(chē)時(shí)刻表的圖示形式）規(guī)定了列車(chē)在沿途車(chē)站的到發(fā)時(shí)刻，是協(xié)調(diào)各部門(mén)工作、保證列車(chē)運(yùn)行安全和旅客服務(wù)質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。現(xiàn)有的城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖編制方法主要存在以下不足：

1、編制運(yùn)行圖所依據(jù)的客流數(shù)據(jù)不夠精細(xì)。在城市軌道交通系統(tǒng)中，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（Automatic Fare Collection System，AFC）能夠詳細(xì)記錄每一位乘客的到站信息和出站信息，由此可以得到每一分鐘的客流OD矩陣。然而，現(xiàn)行的編制方法統(tǒng)計(jì)的是一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的客流OD數(shù)據(jù)，例如大部分運(yùn)營(yíng)者采用1小時(shí)的OD數(shù)據(jù)，有的甚至更長(zhǎng)。這樣的客流數(shù)據(jù)不能體現(xiàn)乘客出行的準(zhǔn)確性，不能準(zhǔn)確反映1小時(shí)內(nèi)或更長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)乘客的變化情況，使得高精度AFC客流數(shù)據(jù)不能得到很好的應(yīng)用。

2、運(yùn)行圖的編制模式不能夠有效的耦合時(shí)變客流需求。現(xiàn)有的編制模式主要圍繞著均衡和階段均衡，前者是所有列車(chē)等間隔發(fā)車(chē)，會(huì)導(dǎo)致高峰時(shí)段乘客排隊(duì)等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、非高峰時(shí)段能力虛靡的現(xiàn)象；后者是將運(yùn)營(yíng)日劃分為若干個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段等間隔均衡發(fā)車(chē)，能在一定程度上緩解排隊(duì)等待和能力虛靡現(xiàn)象，但仍不能與時(shí)變的客流需求達(dá)到高度耦合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于AFC時(shí)變客流的城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖編制方法，能夠快速生成與實(shí)際客流高度耦合的不均衡列車(chē)運(yùn)行圖，以滿足乘客出行的要求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種基于AFC時(shí)變客流的城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖編制方法，它包括以下步驟：

步驟1、配置路網(wǎng)數(shù)據(jù)和編制運(yùn)行圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

步驟2、AFC客流數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理

將AFC客流的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基于分鐘的線路OD矩陣，準(zhǔn)確刻畫(huà)乘客出行的動(dòng)態(tài)，具體的轉(zhuǎn)換處理過(guò)程為：

（1）獲取全天的AFC原始客流數(shù)據(jù)：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信或者與AFC數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接，讀取AFC系統(tǒng)自動(dòng)生成的每一天的乘客進(jìn)出信息記錄文件；

（2）預(yù)處理操作：根據(jù)所獲取的AFC原始客流數(shù)據(jù)，對(duì)每一乘客的到發(fā)時(shí)刻、到達(dá)車(chē)站和出發(fā)車(chē)站三個(gè)信息進(jìn)行聚類(lèi)統(tǒng)計(jì)，得到基于分鐘的路網(wǎng)OD矩陣；

（3）客流數(shù)據(jù)分配：利用客流分配法將基于分鐘的路網(wǎng)OD矩陣分解至每一條線路，得到若干個(gè)基于分鐘的線路OD矩陣；存儲(chǔ)每條線路上的基于分鐘的線路OD矩陣，以備顯示和編制時(shí)刻表使用；

步驟3、列車(chē)時(shí)刻表智能優(yōu)化

選擇需要編制運(yùn)行圖的線路，根據(jù)步驟1中編制運(yùn)行圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，調(diào)用該線路數(shù)天的基于分鐘的線路OD矩陣，通過(guò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法和商業(yè)求解器計(jì)算并列車(chē)的詳細(xì)時(shí)刻表以及車(chē)內(nèi)的上下車(chē)人數(shù)，在保證列車(chē)按規(guī)定安全運(yùn)行的同時(shí)，使列車(chē)供給和客流需求之間達(dá)到高度的耦合；存儲(chǔ)計(jì)算所得的列車(chē)時(shí)刻表，以備繪制列車(chē)運(yùn)行圖使用；

步驟4、列車(chē)運(yùn)行圖及相關(guān)信息顯示