[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

本發明公開了一種疫情防控期間減少車廂內傳染概率的鐵路客運乘客車廂分配優化方法。本發明的核心思想是通過基于列車信息和乘客OD信息，對乘客中出現感染者時其他乘客被感染概率進行建模，得到車內易感者感染總人數期望最小為目標的優化函數和約束條件，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。相比現有車廂安排方法，本發明以車內易感者感染總人數期望最小為目標，有針對性的調整乘客車廂安排方案，有效降低疫情傳播風險。

技術領域

本發明涉及一種疫情防控期間減少車廂內傳染概率的鐵路客運乘客車廂分配優化方法，用于疫情防控期間旅客列車的乘客車廂分配，屬于鐵路客運席位控制領域。

背景技術

通過對Covid-19等疫情的傳播研究發現，交通運輸通道在疫情傳播過程中具有重要的媒介作用、著點效應和通道效應，疫情可以沿著交通運輸通道快速地傳播，并可沿著交通線路出現“飛點”傳播現象。鐵路客運是長距傳播的主要方式，疫情傳播早期嚴格控制鐵路客流，可以有效地抑制疫情空間傳播。

后疫情時期隨著復工復產，城市間鐵路客運逐漸恢復到疫情前水平，但是疫情復發的風險仍然存在，鐵路線路站點所在城市的疫情風險存在差異，個別城市小規模爆發并沿鐵路線路向不同城市擴散的情況時有發生。同時Covid-19感染者在潛伏期仍然具有傳染性，通過進站安檢和體溫檢測很難發現感染者，在這種背景下，提出一個針對列車乘客來自不同風險區域情況對旅客列車的乘客進行車廂分配控制優化以實現最小化車廂內傳染人數的方法成為一個迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種疫情防控期間減少車廂內傳染概率的鐵路客運乘客車廂分配優化方法。

本發明的核心思想是通過基于列車信息和乘客OD信息，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和約束條件，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，得到乘客的車廂分配方案。

為實現上述目標，本發明提出了一種疫情防控期間減少車廂內傳染概率的鐵路客運乘客車廂分配優化方法，包括的基本步驟如下：

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，得到乘客的車廂分配方案，完成優化。

步驟S1的過程包括：

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的過程包括：

S21、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：