[發明專利]一種有軌電車發車時刻表設計方法

有效

• 申請號: 201811010226.4
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109522584B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 葉茂;盛蕊;錢思名;熊祎;馬靈玲;陳雅婧
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/12;G06F111/04
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 張學彪

本發明公開了一種有軌電車發車時刻表設計方法，包括五大步驟：(一).將現代有軌電車一天的運營時間劃分為K個運營時段，構建設計列車發車時刻表所需的數據庫，包括以下步驟：a.獲取線路參數數據，b.設定目標函數參數數據，c.設定算法參數數據，(二).構建設計列車發車時刻表所需的目標函數，包括以下步驟：a.構建總目標函數，b.構建客流到達函數，c.基于上述函數求得第k個運營時間段的目標函數，d.基于上述函數求得全天K個運營時段的總目標函數，e.構建約束條件，(三).構建設計發車時刻表所需的算法模塊，(四).計算不同運營時段有軌電車的調度運營數據，(五).生成有軌電車發車時刻表。本發明可以提高有軌電車的運行效率。

技術領域

本發明涉及有軌電車發車時刻表設計方法領域。

背景技術

現代有軌電車作為可持續發展的綠色交通方式，正逐漸成為城市公共交通的重要組成部分。截至2017年底，中國內地已有14個城市開通運營城市軌道交通，線路多達20條，運營總里程超220公里，在規劃建設規模超過640公里，在建規模約450公里。在今后較長的時間內，現代有軌電車將快速發展，隨著各城市現代有軌電車建設項目的不斷實施，關于現代有軌電車運行及調度指揮方面的問題已變得日益突出，如有些新區車輛載客率普遍不高，降低了系統整體的運營效率，而有些地區車輛班次較少，發車間隔較大，乘客需要等待較長的時間，對居民的出行產生負面影響。列車發車時刻表作為現代有軌電車運營調度的重要組成部分，在現代有軌電車的高效快速運營方面起著關鍵性的作用。

現代有軌電車具有城市軌道交通運營的特點，如運行調整問題、大小交路問題、共線運營等較復雜的運行組織方式，現有的列車發車時刻表的編制方法參照了城市軌道交通的編制方法。現代有軌電車相對于城市軌道交通又有其特殊性：一，現代有軌電車在道路上享有混合路權或半獨立路權，與地面的其他交通方式存在平面交叉，車輛在運行過程中受交叉口影響產生延誤，而由于運行與調度系統是非整合的，延誤不能及時反饋到調度系統，調度系統依照原有計劃調度車輛，進而會產生運行網絡上各個站點到達率不平衡、正點率低的問題；二，到站客流具有隨機性，停站時間受其影響較大，固定的調度控制策略難以滿足不同時段的客流需求，降低了現代有軌電車的運行效率，影響現代有軌電車的運營服務水平。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種有軌電車發車時刻表設計方法，該方法在客流需求隨機的條件下采用多目標優化的方法構建模型，并設計了改進的遺傳-模擬退火算法對模型進行求解，得到優化后的現代有軌電車發車時刻表，達成現代有軌電車車輛的到達率平衡、正點率高、乘客等待時間合理的目標，以提高現代有軌電車的運行效率。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種有軌電車發車時刻表設計方法，該方法基于遺傳-模擬退火算法程序支持，包括以下五大步驟：

(一).將現代有軌電車一天的運營時間劃分為K個運營時段，構建設計列車發車時刻表所需的數據庫，包括以下步驟：

a.獲取線路參數數據，獲取相關聯的有軌電車線路參數，其包括有軌電車線路長度L，有軌電車車站數N,有軌電車平均運行速度V，有軌電車最小滿載率ρ_min，有軌電車最大滿載率ρ_max，車隊可調配有軌電車數量d_ko，有軌電車核載人數C_a；

b.設定目標函數參數數據，其包括乘客時間價值系數μ(μ∈[0,10]),運營時間價值系數η(η∈[10,100])，乘客成本權重α(α∈[0,0.4]),運營成本權重β(β∈[0.6,1])；

c.設定算法參數數據，其包括交叉概率P_c＝0.9，變異概率P_m＝0.0004，種群規模M＝200，迭代次數S＝600，初始溫度T₀＝6000，

(二).構建設計列車發車時刻表所需的目標函數，包括以下步驟：