[發明專利]基于客流池的地鐵站外關聯區域客流估計方法

有效

• 申請號: 201810567313.3
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108805347B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 周慧娟;賈梅杰
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30;G06F17/18
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 衛麟

本發明提供了一種基于客流池的地鐵站外關聯區域客流估計方法，首先，對數據預處理并根據客流特征確定客流池的輸入。其次，計算地鐵站外關聯區域客流閾值。然后，確定地鐵站外關聯區域客流估計模型。最后，將每一采樣周期對應的輸入和輸出進行迭代，對迭代過程中的每組網絡層采用殘差學習，減少誤差提高精度，獲得較為精確的客流估計數量。本發明提出的站外關聯區域客流估計模型，可為今后的站點限流措施及站點預警管理提供理論依據。

技術領域

本發明涉及地鐵站區域客流估計領域，尤其涉及基于客流池的地鐵站外關聯區域客流估計方法。

背景技術

地鐵站外關聯區域范圍的確定是對關聯區域客流估計的關鍵，在軌道交通建設規劃的早期，站點關聯區域的范圍受地鐵站點的位置、站點周邊土地開發程度、配套設施分布等因素影響。站點關聯區域范圍的研究也是對客流空間分布規律的分析，通過對站外關聯區域范圍的研究，為建立站外關聯區域客流估計模型提供了前提條件。現有技術中，地鐵站外關聯區域范圍的確定最初以經驗值得到站點的經驗吸引量，由于主觀性強，缺乏說服力，廣大學者逐漸將研究方法轉向統計分析，利用實地調研的方式提高研究成果的準確性，最主要的研究方法是通過分析接駁方式與接駁總量來估計地鐵站點的吸引量。

對客流的準確估計是提高軌道交通運營安全的關鍵，其中對客流數量的估計屬于交通量預測的重要組成部分，如“四階段法”。常見客流預測方法有以下幾種：根據乘客出行OD進行預測、非集計模型法等，但這些方法均以四階段法為基礎，根據客流OD的分類進行預測方法應用最為廣泛。

關于站外關聯區域范圍及客流估計方法已有系統的研究方法，總結現有站外關聯區域客流估計方法研究主要存在以下問題：

(1)對站外關聯區域的研究相對較少，未將站外關聯區域歸屬為重點區域。且在對重點區域客流估計研究中，未表示乘客到達地鐵站點時的通勤時間與選擇交通工具概率之間的數量關系。

(2)客流估計方法中大多針對斷面客流進行估計，區域客流的估計研究較少。且區域客流估計常用客流密度表示，無法量化區域客流數量。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于客流池的地鐵站外關聯區域客流估計方法，通過非平穩時間序列模型表征客流池的輸入和輸出，利用守恒定律來確定每一采樣周期客流池內的凈存量。為降低迭代過程中可能出現的累計誤差，引入圖像處理中殘差網絡算法，通過訓練每次迭代過程中的誤差，降低迭代步驟中出現的累計誤差，從而提高關聯區域客流估計模型的精度。具體采取如下技術方案：

該方法包括如下步驟：

(1)數據預處理并根據客流特征確定客流池的輸入

首先對客流池客流流入速率f(t)進行數據歸一化和小波去噪，然后對處理后的數據進行白噪聲檢驗，當f(t)屬于白噪聲序列時，序列中不存在需提取的時間規律，不采用f(t)作為客流池的輸入；若f(t)不屬于白噪聲序列，采用f(t)作為客流池的輸入；

(2)計算地鐵站外關聯區域客流閾值

在站點關聯區域內最大容納客流數量Q_max計算方法為

Q_max＝a·S_e/S_p

a＝a₁×a₂

a₂＝1/1+x

S_p＝(b_s+b_x)×(d_s+d_x)