[發明專利]一種多列車差異化定價策略優化方法及系統

有效

• 申請號: 202011438109.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112529288B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 蘇煥銀;彭舒婷;陶文聰;代慧子
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G06Q30/0201
• 分類號: G06Q30/0201;G06Q30/0283;G06N7/01;G06Q50/30
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發明公開了一種多列車差異化定價策略優化方法及系統，該方法包括：步驟S1，利用歷史售票數據，分析旅客出行需求的時變特征；步驟S2，采用多項Logit模型描述不同出發時段的旅客在差異化定價的多趟列車之間的選擇行為，得到分時段出行選擇模型；步驟S3，考慮旅客的出行選擇受列車運輸能力的限制，設計考慮能力約束的客流分配方法，結合該Logit模型，將旅客時變需求分配到具有能力約束的列車上，獲得每趟列車上的旅客需求；步驟S4，構建城際高速鐵路雙層多列車差異化定價優化模型，以客票收入最大化為目標，采用步驟S3的客流分配方法對多列車票價方案進行評估，計算優化目標，依據優化目標對多列車票價方案進行優化調整。

技術領域

本發明涉及一種城際高速鐵路多列車差異化定價優化方法及系統，特別是涉及一種考慮時變需求和能力約束下旅客選擇行為的多列車差異化定價策略優化方法及系統。

背景技術

近些年，隨著高速鐵路的快速發展，越來越多的學者開始關注鐵路運輸行業的收益管理問題研究。但是鑒于實際問題的復雜性和求解難度，多數學者只研究了一趟列車的票價優化問題。通常采用離散選擇模型分析旅客的選擇行為。

Zhang和Ma等研究了高速鐵路列車團體票的定價問題，但只考慮一趟車的始發終到站之間的旅客需求，限制了模型的應用范圍。Riss和等人闡述了旅客選擇行為建模在鐵路收益管理中的重要作用，針對法國高速鐵路的收益管理問題在單趟列車上進行了實驗分析。Zheng和Liu針對中國高速鐵路列車的票價優化問題進行了研究，設計了單趟列車在預售期內的票價優化方法，將優化模型設計為凸規劃，采用拉格朗日乘子和KKT條件對模型進行求解。Hetrakul和Cirillo研究了鐵路列車的票價浮動和席位分配的綜合優化問題，該方法單獨計算每趟列車的收益最大化問題，采用潛隱層次模型描述旅客對購票時間的出行選擇行為，應用軟件LINGO 12.0進行求解。

也有一些學者研究了多趟列車的票價優化問題。Qin和Zeng等人研究了預售期內高速鐵路多列車票價浮動和席位分配的綜合優化方法，采用多項logit模型描述旅客在多趟列車之間的選擇行為，算例對4趟列車進行了優化計算，采用人工蜂群算法求解，但其模型參數直接給定，且沒有考慮票價對旅客購票時間選擇的影響，缺乏合理依據；Hu和Shi等人研究了類似的問題，并設計了一個大規模的算例進行分析，但求解質量高度依賴初始解，無法確定算法的全局收斂性。

以上的這些研究中都沒有考慮旅客的時變需求。旅客需求是收益管理中的基礎環節，研究者可以基于歷史售票數據預測獲知旅客的出行需求關于相關影響因素的分布，例如票價和購票時間等，假設旅客的出行需求具有隨機性，符合泊松分布等。實際上，在列車時刻表優化，列車開行方案的優化和客流分配方法的設計等問題中，一些學者已經考慮了旅客的時變需求。但是在列車票價優化問題中，時變需求還沒有得到充分的研究。

綜上所述，目前關于鐵路列車的票價優化現狀總結如下：(1)較多學者集中于研究單趟列車的票價優化問題，對于多趟列車的差異化定價優化問題缺少研究；(2)旅客需求通常表示為關于票價的彈性需求以及預售期內的隨機需求等，而對于不同出發時段的旅客需求波動特征缺少研究；(3)通對于大規模的多趟列車票價優化問題，求解算法的收斂穩定性和計算效率還有待提高。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種多列車差異化定價策略優化方法及系統，通過考慮時變需求和能力約束下旅客選擇行為實現城際高速鐵路多列車差異化定價優化的目的。

為達上述及其它目的，本發明提出一種多列車差異化定價策略優化方法，包括如下步驟：

步驟S1，利用歷史售票數據，分析旅客出行需求的時變特征；

步驟S2，采用多項Logit模型描述不同出發時段的旅客在差異化定價的多趟列車之間的選擇行為，得到分時段出行選擇模型；