一种提高乘客时效的列车运行图优化方法技术

本发明专利技术公开了一种提高乘客时效的列车运行图优化方法，属于城市轨道交通运行图优化技术领域。所述方法步骤如下：步骤1，计算在车站n等待列车i的人数

An optimization method of train diagram for improving passenger timeliness

The invention discloses an optimization method for improving passenger timeliness of train operation diagram, which belongs to the technical field of urban rail transit operation diagram optimization. The steps of the method are as follows: Step 1, calculate the number of people waiting for train I at station n.

【技术实现步骤摘要】
一种提高乘客时效的列车运行图优化方法
本专利技术涉及一种提高乘客时效的列车运行图优化方法，具体涉及一种减少乘客平均等待时间的城市轨道交通列车运行图优化方法，属于城市轨道交通运行图优化

技术介绍
近年来，随着城市轨道交通的快速发展，轨道交通系统的乘客满意度问题引起重视。城市轨道交通系统具有客流大、发车间隔小的特点，乘客对于等待时间比较敏感，因此，衡量乘客满意度的一个重要指标就是乘客等待时间。减少乘客等待时间的主要方法就是优化列车运行图。现阶段，有关列车运行图优化的研究在理论上已经有一定的积累，减少乘客等待时间的研究以换乘等待时间的研究居多，减少车站乘客等待时间的研究较少。在高峰期，乘客在车站往往要等待至少两列车才能上车，等待时间的延长给乘客造成不便，使轨道交通系统的乘客满意度下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高乘客时效的列车运行图优化方法，具体为一种减少乘客平均等待时间的城市轨道列车运行图优化方法。所述方法用来优化列车运行图，减少乘客等待时间，提高乘客满意度。本专利技术的目的由以下技术方案实现：一种提高乘客时效的列车运行图优化方法，所述方法步骤如下：步骤1，计算在车站n等待列车i的人数其中，i表示列车索引，即i＝1,2,…,I；I为列车数量；n表示车站索引，即n＝1,2,…,N；N为车站数量；当i＝1时，即第一列车到达车站时，每个车站的初始等待人数为时间h内该站的进站人数，即h取一个发车时间间隔，τn为车站n的乘客进站速率；当i≥2时，车站的等待人数为从列车i-1离开车站n到列车i到达车站n的进站人数，与列车i-1离开车站n时站台的剩余人数相加之和；其中，h为车站n的发车时间间隔；xn为n站的停站时间；为列车i-1在车站n的上车人数；为在车站n等待列车i-1的人数；步骤2，确定列车i到达车站n时的车上人数当列车i到达车站n时车上的人数包括从第一个车站到该站，上车人数与下车人数差值的累加之和；其中，j也表示车站索引，即j＝1,2,…,N；表示列车i在车站j的上车人数；表示列车i在车站j的下车人数；步骤3，计算列车i到达车站n时下车人数根据历史数据，当列车i到达车站n时，该站的下车人数与车上人数成正比，从而确定该站的下车人数其中，ρn为根据历史数据车站n的下车人数与车上人数的比值；所述历史数据为最近一个月的数据；步骤4，确定列车i到达车站n时上车人数当列车i到达车站n时，该站的上车人数与站台等待人数和列车载客能力Ci有关；如果车站等待人数大于列车剩余载客能力时，该站的上车人数为列车剩余载客能力；如果车站等待人数小于列车剩余载客能力时，该站的上车人数为其中，Ci表示列车i的载客能力；步骤5，计算车站的乘客等待时间W；确定车站n的等待人数上车人数下车人数和上车人数后，从一列车到达车站到下一列车到达车站，把这段时间分为三部分来计算乘客等待时间：即下车时间A1、上车时间A2和剩余时间，其中剩余时间段分为两部分来计算乘客等待时间：即上一列车离开车站时未上车的乘客等待时间A3和新进站的乘客等待时间A4；A4＝τn(h-xn)2/2，其中，pn为车站n的下车时间与停站时间的比值；乘客在车站n等待列车i的时间：允许发车间隔和停站时间有波动，得到带有约束的全线所有乘客等待时间的模型：其中，τn为车站n的乘客进站速率，h为发车时间间隔，xn为n站的停站时间，Ci为列车i的载客能力，pn为车站n的下车时间与停站时间的比值，ρn为车站n的下车人数与车上人数的比值，I为列车数量，N为车站的数量，Z为整数集，lh和uh分别为发车时间间隔所允许的最小值和最大值、ln和un分别为停站时间所允许的最小值和最大值。所述带有约束的全线所有乘客等待时间模型可以通过很多现有的成熟算法进行求解，例如遗传算法就能够实现对该模型的求解。有益效果本专利技术用来优化列车运行图，减少乘客等待时间，提高乘客满意度，并具有如下优点：(1)调整列车运行图提高运营公司的服务质量和乘客满意度，成本较低；(2)模型简单，易于理解和计算，应用性较强。(3)采用启发式算法，使用计算机模拟，计算速度快。附图说明图1为本专利技术所述方法的乘客等待时间示意图；图1中，为列车i到达车站n的时间，为下车时间，为列车i离开车站n的时间，为列车i+1到达车站n的时间。具体实施方式下面结合附图和具体实施例来详述本专利技术，但不限于此。本专利技术提供了一种提高乘客时效的列车运行图优化方法，建立数学模型(即带有约束的全线所有乘客等待时间)，调整发车间隔和每个站的停站时间达到减少乘客等待时间。在本专利技术的方法中，根据地铁运营公司的运营数据，首先得到一条郊区线的当前时刻表，车站的名称以编号表示，如下表1所示。表1当前时刻表假设高峰期乘客均匀进站，每个站的乘客进站速率稳定，但是各个站的取值不同，每个站的进站速率如下表2所示。表2早高峰每个站的进站速率根据历史数据，每个站的下车人数与车上人数成正比，统计早高峰每个站的下车人数和车上人数，得到每个站的下车比例，如下表3所示。表3每个站的下车比例当前时刻表下的发车间隔h为134s，列车数量I为20列，车站数量N为13个，列车载客能力Ci取1400人。根据本专利技术建立的数学模型，计算当前时刻表下的乘客等待时间。步骤1计算车站的等待人数当第一列车到达车站时，每个车站的初始等待人数可以近似为一段时间内该站的进站人数，即h取一个发车间隔，当前时刻表下为134s。车站的等待人数为从列车i-1离开车站n到列车i到达车站n的进站人数，与列车i-1离开车站n时站台的剩余人数相加之和。代入进站速率τn，发车间隔h，停站时间xn和上车人数的数据，得到每列车到达车站时该站的等待人数。根据实际情况分析可知，第一列车到达车站时，上车人数即为初始等待人数步骤2确定列车i到达车站n时的车上人数当列车i到达车站n时车上的人数包括从第一个车站到该站，上车人数与下车人数差值的累加之和。列车到达第一个车站时，列车为空车到达，列车在该站的车上人数为0。步骤3计算列车i到达车站n时下车人数根据历史数据，当列车i到达车站n时，该站的下车人数与车上人数成正比，从而确定该站的下车人数本实施例选取的是早高峰，时间较短，认为每列车到达同一个车站时的下车比例ρn为定值。根据步骤2计算得到的列车到达车站时每个站的车上人数，代入每个站的下车比例，得到每个站的下车人数。步骤4确定列车i到达车站n时上车人数当列车i到达车站n时，该站的上车人数与站台等待人数和列车载客能力Ci有关。如果车站等待人数大于列车剩余载客能力时，该站的上车人数为列车剩余载客能力；如果车站等待人数小于列车剩余载客能力时，该站的上车人数为根据步骤1计算得到的列车到达车站时站台等待人数，步骤2计算得到的列车到达车站时车上人数以及步骤3计算得到的列车到达车站时该站的下车人数，比较站台等待人数和列车剩余载客能力，确定该站可以上车的人数。步骤5计算车站的乘客等待时间W确定车站n的等待人数上车人数下车人数和上车人数后，从一列车到达车站到下一列车到达车站，把这段时间分为三部分来计算乘客等待时间：即下车时间A1、上车时间A2和剩余时间，其中剩余时间段分为两部分来计算乘客等待时间：即上一列车离开车站时未上车的乘客等待时间A3和新进站的乘客等待时间A4；A4＝τ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高乘客时效的列车运行图优化方法，其特征在于，所述方法步骤如下：步骤1，计算在车站n等待列车i的人数

【技术特征摘要】
1.一种提高乘客时效的列车运行图优化方法，其特征在于，所述方法步骤如下：步骤1，计算在车站n等待列车i的人数其中，i表示列车索引，即i＝1,2,…,I；I为列车数量；n表示车站索引，即n＝1,2,…,N；N为车站数量；当i＝1时，即第一列车到达车站时，每个车站的初始等待人数为时间h内该站的进站人数，即h取一个发车时间间隔，τn为车站n的乘客进站速率；当i≥2时，车站的等待人数为从列车i-1离开车站n到列车i到达车站n的进站人数，与列车i-1离开车站n时站台的剩余人数相加之和；其中，h为车站n的发车时间间隔；xn为n站的停站时间；为列车i-1在车站n的上车人数；为在车站n等待列车i-1的人数；步骤2，确定列车i到达车站n时的车上人数当列车i到达车站n时车上的人数为从第一个车站到该站，上车人数与下车人数差值的累加之和；其中，j也表示车站索引，即j＝1,2,…,N；表示列车i在车站j的上车人数；表示列车i在车站j的下车人数；步骤3，计算列车i到达车站n时下车人数根据历史数据，当列车i到达车站n时，该站的下车人数与车上人数成正比，从而确定该站的下车人数其中，ρn为根据历史数据车站n的下车人数与车上人数的比值；步骤4，确定列车i到达车站n时上车人数当列车i到达车站n时，该站的上车人数与站台等待人数和列车载客能力Ci有关；如果车站等待人数大于列车剩余载客能力时，该站的上车人数为列车剩余载客能力；如...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙帮成，杨欣，王洪伟，
申请(专利权)人：中车工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11