[發明專利]基于分層Petri網的區域軌道交通車站承載力仿真系統及方法

有效

• 申請號: 202011304399.4
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN113190935B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 陳宇帆;李宗平;鞠艷妮;李達
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/22
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

1.一種基于分層Petri網的區域軌道交通車站承載力仿真系統，其特征在于，包括分別通過建立分層Petri網模型構成的客流發生模塊、列車進出站模塊和客流運動模塊，所述客流運動模塊的端口分別連接客流發生模塊、設定方向的列車進出站模塊及出站客流接收庫所；

所述客流發生模塊用于控制進站客流數量和進站時間間隔，每次生成一個包含至少一位乘客的乘客組作為進站客流托肯；

所述列車進出站模塊用于首先生成到達列車托肯，同時更新該站客流數據，然后通過延時變遷實現模擬列車的停站時間，并通過客流運動模塊端口更新車內客流數據，模擬乘客上下車過程，最后將更新車內客流信息后的托肯發出，完成列車出站過程；

所述客流運動模塊用于通過分解、合并不同顏色的托肯并對其賦值進行計算，接收進站和下車客流，輸送上車客流，計算并更新列車剩余載客能力，與其他客流運動模塊交換換乘客流，完成對旅客上下車和換乘過程的模擬；

所述列車進出站模塊的分層Petri網模型具體為：

列車進站過程從與運行子系統連接的端口庫所P_1Aa處開始，來自運行子系統的髙級復合托肯到達P_1Aa后延時變遷T_t1A01具有發生權，髙級復合托肯通過時長等于停車附加時分的延時后被分解為列車信息和旅客信息兩個托肯，并分別發出到庫所P_1Aa01與端口庫所P_1Aa03；列車信息托肯到達P_1Aa01后進入虛擬站線T_t1A01模擬停車過程，并通過變遷上設置的延時命令控制停車時間；旅客信息托肯到達P_1Aa03后進入客流運動模塊；

當列車進出站模塊的庫所P_1Aa02與客流運動模塊的端口庫所P_1Aa12中均含有托肯時，延時變遷T_t1A03有發生權，將列車信息與客流信息合并為復合著色托肯，模擬旅客乘降過程和列車客運作業的完成，形成完整的離站列車信息；并通過變遷的延時命令控制髙級復合托肯延時一個起車附加時間再發出；髙級復合托肯被發出后進入端口庫所P_1Ad，并進入運行子系統，車站子系統則進入新一輪列車到發仿真過程；

所述客流發生模塊的分層Petri網模型具體為：

設定弧(P_1C,T_i1C)和(T_i1C,P_1C)為瞬時變遷T_i1C的觸發時間控制器，即每隔間隔時間觸發一次，利用瞬時變遷T_i1C通過設置在變遷上的函數產生符合泊松分布的總進站客流，隨后將客流分配到各運行方向上，產生的客流托肯分別進入客流運動模塊端口庫所，參與乘車過程；

所述客流運動模塊的分層Petri網模型具體為：

旅客乘降過程按照先下后上原則，分為下車和上車兩個獨立且有序的工作流；帶有到站列車客流信息的pass托肯到達庫所P_1A03后，延時變遷T_t1A04有發生權，將積顏色集Pass含有的客流信息分流成為三個獨立的著色托肯，并通過延時命令增加旅客下車時間；下車客流托肯進入庫所P_1A04，車輛剩余載客能力托肯進入庫所P_1A05，通過客流托肯進入庫所P_1A06等待與上車客流匯合；

利用瞬時變遷T_i1A01對下車客流的分流處理，接收到已完成下車過程的托肯后，通過預設的比例系數分流本站到達客流和換乘客流，并分別發出至庫所P_1A07和庫所P_1A08，庫所P_1A07作為出站客流接收器，庫所P_1A08通過換乘變遷連接其他客流運動模塊的換乘庫所；利用延時變遷T_t1A05接收和合并本站出發客流、換乘上車客流和車輛剩余能力三類托肯，并同步增加上車時間；

旅客乘降完畢后通過瞬時變遷T_i1A02開始車內客流更新過程，本站完成上車客流、通過客流，以及車廂剰余能整理和匯總形成新的本站發出客流信息，并通過端口庫所P_1A12輸出到列車進出站模塊。