[發明專利]基于進站比例的城市軌道交通客流管控優化方法

在審

• 申請號: 202010916429.0
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112381260A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 屈云超;張萍;吳建軍;孫會君;尹浩東;楊欣
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06Q10/06
• 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進站比例的城市軌道交通客流管控優化方法。該方法包括：獲取城市軌道交通線網數據，根據列車的最小發車間隔設計平行直線列車時刻表；根據平行直線列車時刻表和城市軌道交通線網數據，基于設定的約束條件和目標函數建立基于進站比例的客流管控策略優化模型；采用基于啟發式分解的近似動態規劃算法求解所述基于進站比例的客流管控策略優化模型，得出最優客流控制策略下每輛列車在每個車站的進站量。本發明從乘客進站公平性的角度，提出考慮等比例進站條件下的城市軌道交通站點進站流量優化方法，實現對早晚高峰擁擠情況下的客流精細化管控。

技術領域

本發明涉及列車客流控制技術領域，尤其涉及一種基于進站比例的城市軌道交通客流管控優化方法。

背景技術

為了緩解大城市交通擁堵所帶來的出行時間增大、環境污染問題，我國大力發展和建設城市軌道交通。目前，城市軌道交通系統依靠自身高可靠性、大容量、低碳環保等特點，承擔了主要的城市市內公共交通出行需求。隨著出行需求的不斷增長，城市軌道交通站點內的乘客聚集現象逐漸顯現。尤其是在通勤早晚高峰需求時段，城市軌道交通系統的服務能力將不能滿足大量的出行需求，車廂和站臺乘客的擁擠現象十分突出。城市軌道交通系統在客流高峰時段的擁擠問題，對其安全高效運營帶來了一定的挑戰。擁擠的車廂和站臺，不僅影響了乘客的出行體驗，嚴重時還會引發擁擠踩踏等安全事故。

為了解決這一問題，我國各大城市開始對客流擁擠車站采取有效的客流管控措施。通常情況下，車站會采用站外限流的措施，將需要進站乘客控制在站外等待區域，以保證站臺和車廂的客流密度處于安全閾值。在客流高峰時期，地鐵列車常常處于滿員的狀態，如果不能對上游車站進行有效的客流控制，下游乘客則需要等待較長時間或者等待多次列車才能上車。上下游車站的客流不均衡性以及服務水平的差異，將會給城市軌道交通客流控制方案的制定帶來困難與挑戰。如果客流管控策略采取不得當，則會產生上下游客流服務水平的不公平問題。

現有的城市軌道交通車站客流控制策略通常為靜態策略，即固定日期和時長，對于客流控制強度，即限制進站的量缺乏量化手段給與精確控制。尤其是對于線網層面的早晚高峰客流擁擠，缺乏有效的動態客流管控策略制定。雖然有部分基于乘客的OD(Originto Destination,起點到終點)對的客流控制策略，但是該方法缺少對乘客進站公平性的考慮，也缺乏對實際操作的運用。

發明內容

本發明的實施例提供了一種基于進站比例的城市軌道交通客流管控優化方法，以克服現有技術的問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

一種基于進站比例的城市軌道交通客流管控優化方法，包括：

獲取城市軌道交通線網數據，根據列車的最小發車間隔設計平行直線列車時刻表；

根據所述平行直線列車時刻表和城市軌道交通線網數據，基于設定的約束條件和目標函數建立基于進站比例的客流管控策略優化模型；

采用基于啟發式分解的近似動態規劃算法求解所述基于進站比例的客流管控策略優化模型，得出最優客流控制策略下每輛列車在每個車站的進站量。

優選地，所述的獲取城市軌道交通線網數據，根據列車的最小發車間隔設計平行直線列車時刻表，包括：

獲取城市軌道交通線網數據，該數據包括線路的站點信息、站序信息和區間運行時分信息，設車站編號為1，2，...，M，相鄰的車站i和車站j之間的區間記作i，j，列車在區間i，j之間的運行時間記作r_i，j；

利用城市軌道交通運營的列車時刻表數據，提取列車最小發車間隔Δt，設置列車的客流管控時間段為t∈[1，T]，共計T個時段，每個時段的時間間隔為Δt，總時間為T·Δt；