一种区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法及其系统，所述开行方案编制方法包括，构建以旅客拥挤系数和列车开行成本为双目标的目标函数；确定决策变量和以下一种或多种约束条件：旅客出行需求约束、区域多制式轨道交通超载率约束、列车开行频率范围约束、区间能力约束、车站能力约束、参数变量约束。将旅客拥挤系数与列车开行成本共同作为开行方法编制模型的双目标进行优化，准确反映区域多制式轨道交通运输的差异性特征，使得区域多制式轨道交通的开行方案更加精细化。

A method and system of train operation scheme for regional multi system rail transit

【技术实现步骤摘要】
一种区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法及其系统
本专利技术属于轨道领域，特别涉及一种区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法及其系统。
技术介绍
近年来我国城市轨道交通运营里程和运量均处于高速发展阶段，现有的轨道交通开行方法编制研究主要有基于数理方法的开行方法编制、基于备选集的开行方法编制和侧重停站方案的开行方法编制。Yu-HernChang建立列车开行方法优化的多目标线性规划模型，目标函数为铁路运营成本和旅客总时间损失最小化，采用模糊数学规划方法求解。模型能够求解的指标包括最佳列车开行方法集合(包括停站方案)、列车开行频率、可以满足客运需求的动车组数量、每个方案各站之间的旅客数量（参见Yu-HernChang，Chung-HsingYeh，Ching-ChengShen．Amultiobjectivemodelforpassengertrainservicesplanning：applicationtoahigh-speedrailline．TransportationScience．2000．34(2)．91-106）。Chi-K本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，所述开行方案编制方法包括，/n构建以旅客拥挤系数和列车开行成本为双目标的目标函数；/n确定决策变量和以下一种或多种约束条件：/n旅客出行需求约束、区域多制式轨道交通超载率约束、列车开行频率范围约束、区间能力约束、车站能力约束、参数变量约束。/n

【技术特征摘要】
1.一种区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，所述开行方案编制方法包括，
构建以旅客拥挤系数和列车开行成本为双目标的目标函数；
确定决策变量和以下一种或多种约束条件：
旅客出行需求约束、区域多制式轨道交通超载率约束、列车开行频率范围约束、区间能力约束、车站能力约束、参数变量约束。


2.根据权利要求1所述的区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，所述开行方案编制方法还包括将区域轨道交通网络化备选集和区间断面客流量作为基础数据输入，其中，包括，
基于区域轨道交通网络化备选集，构建区域多制式轨道交通的列车集合、区间集合和车站集合，其中，
列车集合用Q表示，元素表示列车集合中第类列车，∈Q，列车集合中共有L个元素；
区间集合用E表示，元素i表示一个区间，i∈E，区间集合中共有M个元素；
车站集合用S表示，元素j表示一个车站，j∈S，车站集合中共有N个元素。


3.根据权利要求2所述的区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，所述构建以旅客拥挤系数和列车开行成本为双目标的目标函数包括以旅客拥挤系数最小为目标的目标函数和以列车开行成本最小为目标的目标函数。


4.根据权利要求3所述的区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，所述开行方案编制方法还包括，
将区域多制式轨道交通划分为第1类轨道交通、第2类轨道交通和第3类轨道交通；
基于区域多制式轨道交通划分，计算区域多制式轨道交通中的任一类轨道交通在区间i的拥挤系数和区域多制式轨道交通中车站j的拥挤系数；
基于计算出的区域多制式轨道交通中的任一类轨道交通在区间i的拥挤系数和区域多制式轨道交通中车站j的拥挤系数，获取以旅客拥挤系数最小为目标的目标函数。


5.根据权利要求4所述的区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，计算区域多制式轨道交通中的第1类轨道交通和第2类轨道交通在区间i的拥挤系数包括，
获取列车的平均有效面积和在区间i中列车的平均载客人数；
基于列车的平均有效面积和在区间i中列车的平均载客人数，计算得出区间i的旅客人均占有面积；
基于区间i的旅客人均占有面积，获取第1类轨道交通和第2类轨道交通在区间i的拥挤系数。


6.根据权利要求5所述的区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，计算区域多制式轨道交通中的第3类轨道交通在区间i的拥挤系数包括，
获取区间i中的客流量和在区间i中的所有列车能够提供的载客量；
基于区间i中的客流量和在区间i中的所有列车能够提供的载客量，获取在区间i中所有列车的平均满载率；
对所述在区间i所有列车的平均满载率取平均值，得到第3类轨道交通在区间i的拥挤系数。


7.根据权利要求6所述的区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，计算区域多制式轨道交通中车站j的拥挤系数包括，
获取车站j紧邻区间断面客流量的差值和车站j交换客流系数；
求取车站j紧邻区间断面客流量的差值和车站j交换客流系数的乘积，并平均到经过车站j的每列列车上，得到在车站j的列车的平均交换客流量；
获取车站j站台的有效面积；
求取车站j站台的有效面积与在车站j的列车的平均交换客流量的比值，获取车站j站台的旅客人均占有面积；
基于车站j站台的旅客人均占有面积，获取区域多制式轨道交通中车站j的拥挤系数。


8.根据权利要求7所述的区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，以旅客拥挤系数最小为目标的目标函数为：

（1）
其中，M为区域多制式轨道交通中的区间总数，N为区域多制式轨道交通中的车站总数，i表示一个区间，j表示一个车站，表示区间i的拥挤系数，表示区间i的断面客流量，表示列车在区间i的平均运行时间，表示车站j的拥挤系数，表示车站j内的每列列车的平均交换客流量，表示列车在车站j的平均停站时间；
以列车开行成本最小为目标的目标函数为：

（2）
其中，表示区域多制式轨道交通中的第类列车，表示列车的开行频率，表示列车的开行成本。


9.根据权利要求8所述的区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，区间i的拥挤系数满足：

（3）
其中，表示区域多制式轨道交通中的第k类轨道交通在区间i的拥挤系数，为0，1变量，表示区间i属于第k类轨道交通，表示区间i不属于第k类轨道交通，k取1、2、3。


10.根据权利要求9所述的区域多制式轨道交通列车开行方案编制方法，其特征在于，第1类轨道交通和第2类轨道交通在区间i的拥挤系数满足：

（4）
其中，表示区间i的客流旅客人均占有面积，单位为m2/人，，表示区间拥挤系数线性函数的参数；且区间i的客流旅客人均占有面积为列车的平均有效面积与在区间i中列车的平均载客人数的比值：

（5）
其中，表示区间i中列车的平均有效面积，单位为m2；表示在区间i列车的平均载客人数，且满足：

（6）
其中，L表示列车集合中的元素个数，表示列车的开行频率，为0、1变量，表示列车l运行区间包括区间i，表示列车运行区间不包括区间i，表示区间i的断面客流量；
第3类轨道交通在区间i的拥挤系数满足：

（7）
其中，表示区间i所有列车的平均满载率；且区间i中所有列车的平均满载率为区间i中的客流量和在区间i中的所有列车能够...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，刘岭，刘军，张波，李擎，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11