[發明專利]減少車廂內傳染概率的鐵路客運乘客車廂分配優化方法

有效

• 申請號: 202010947385.8
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112287513B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 蔡正義;曾佳棋;王殿海;張國政;胡佑薇;金盛;馬東方
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06F111/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 忻明年

1.減少車廂內傳染概率的鐵路客運乘客車廂分配優化方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

S1、獲取待優化的列車信息和乘客OD信息；

S2、以所述列車信息和乘客信息為參數，對乘客中出現感染者時其他乘客被感染概率進行數學建模，得到車內易感者感染總人數期望最小為目標的優化函數；

S3、以所述列車信息和乘客信息為參數，列出目標函數中參數的約束條件；

S4、利用優化求解算法對所述優化函數進行求解，獲取系數的最優解，得到乘客的車廂安排方案，完成優化；

步驟s1中，獲取待優化的列車信息和乘客OD信息：

S11、所述列車信息包括：列車的總車廂數W和車廂編號k，k＝1,…,W；車廂k的核載人數C^k，列車停靠站點數V和站點編號i，i＝1,…,V；列車離開站點i的時刻T_i；列車單節車廂體積V^k與車廂通風率Q^k；

S12、所述乘客OD信息包括：出行區間為(i，j)的乘客數x_ij,j＝1+i,…,V；站點i上車的乘客是感染者的概率，即站點i所在城市居民的感染率α_i；

步驟S2中，以所述列車信息和乘客信息為參數，對乘客中出現感染者時其他乘客被感染概率進行數學建模，得到車內易感者感染總人數期望最小為目標的優化函數，具體過程包括：

計算車廂k內的出行區間為(i，j)的乘客中出現感染者的概率為：

其中：為車廂k內出行區間為(i，j)的乘客數；

S22、計算感染者的乘車區間為(i，j)時，車廂k內易感者受到感染的總人數為：

其中，的表達式如下所示：

式中i、j分別表示感染者的上下車站點，r、s分別表示易感者的上下車站點，表示車廂k內出行區間為(r，s)的乘客數，θ為主動防疫措施對病毒吸入量的折減系數，p為人均呼吸率，為車廂內病原體濃度，具體表達式為：

式中表示車廂k內乘車區間為(i，j)的感染者人數，Q^k為車廂k的通風速率，V^k為車廂k內的空間大小，q表示病人產生病原體的速率，T_i和T_j分別表示感染者上車和下車時刻；

S23、計算列車內被感染人數L的數學期望為：

2.根據權利要求1所述的減少車廂內傳染概率的鐵路客運乘客車廂分配優化方法，其特征在于：步驟S3中以所述列車信息和乘客信息為參數，列出目標函數中參數的約束條件，具體過程包括：

S31、乘客分布滿足流量守恒約束，即

S32、車廂滿足承載力約束，即

S33、自變量滿足非負整數約束，即

3.根據權利要求1所述的減少車廂內傳染概率的鐵路客運乘客車廂分配優化方法，其特征在于：步驟的S4中，利用優化求解算法對所述優化函數進行求解，獲取系數的最優解，得到乘客的車廂安排方案，完成優化，具體過程包括：

S41、利用分支定界法、剖面法或者智能優化算法對所述優化函數進行求解；

S42、求解結果得到的即為將出行區間為(i，j)的乘客安排到車廂k的乘客數。