【技术实现步骤摘要】
考虑客流分配的轨道交通开行线路及频率协同优化方法
本专利技术涉及城市轨道交通管理
，尤其涉及一种考虑客流分配的轨道交通开行线路及频率协同优化方法。
技术介绍
城市轨道交通具有运输能力大、速度快、准时性高、节能环保和安全性强等优点，目前已经成为我国城市居民出行的主要方式之一，对支撑城市流通性发挥着骨干和主导作用。在城市轨道交通系统中，运营线路作为中长期规划内容，在一段时期内，基于给定的车站及轨道等基础设施，一般固定不变的。但是，为适应不断增长的城市出行需求，新的车站或轨道等基础设施需要持续建设，因此，相应的运营线路也需要进行重新规划与设置。城市轨道交通线路运营方案主要包含两部分主要内容：一是线路设置，即明确开通线路数量，每条线路包含车站数量及其走向；二是开行频率设置，即明确每条开通线路的发车频率。线路设置决定了运营线路的总长度及其固定成本，同时影响乘客的总出行时间及总换乘次数。开行频率设置影响运营成本及乘客在始发站或换乘站的等待时间。如何权衡公司营运总成本与乘客出行总成本，都需要依赖乘客在城市轨道交通网络中的路径...
【技术保护点】
1.一种考虑客流分配的轨道交通开行线路及频率协同优化方法，其特征在于，包括：/n步骤S1、根据城市轨道交通物理网络及候选运营路线的经过区间信息，生成城市轨道交通运营网络连通性约束条件；/n步骤S2、根据单条运营线路及区间的安全发车间隔信息，生成单条运营线路的最大及最小开行频率约束条件、区间所有运营线路的最大总开行频率约束条件；/n步骤S3、根据乘客候选路径等信息，生成乘客路径分配约束条件；/n步骤S4、根据城市轨道交通运营线路、开行频率及乘客路径分配信息，生成运营方案是否满足乘客分配结果约束条件；/n步骤S5、根据城市轨道交通运营线路、开行频率及乘客路径分配信息，生成基于加...
【技术特征摘要】
1.一种考虑客流分配的轨道交通开行线路及频率协同优化方法，其特征在于，包括：
步骤S1、根据城市轨道交通物理网络及候选运营路线的经过区间信息，生成城市轨道交通运营网络连通性约束条件；
步骤S2、根据单条运营线路及区间的安全发车间隔信息，生成单条运营线路的最大及最小开行频率约束条件、区间所有运营线路的最大总开行频率约束条件；
步骤S3、根据乘客候选路径等信息，生成乘客路径分配约束条件；
步骤S4、根据城市轨道交通运营线路、开行频率及乘客路径分配信息，生成运营方案是否满足乘客分配结果约束条件；
步骤S5、根据城市轨道交通运营线路、开行频率及乘客路径分配信息，生成基于加权的城市轨道交通运营成本及乘客出行成本的目标函数；
步骤S6、将上述所有约束条件组成约束集，该约束集包括：城市轨道交通运营网络连通性约束条件、单条运营线路的最大及最小开行频率约束条件、区间所有运营线路的最大总开行频率约束条件、乘客路径分配约束条件和运营方案是否满足乘客分配结果约束条件。
根据所述约束集和所述基于加权城市轨道交通运营成本及乘客出行成本的目标函数，建立城市轨道交通运营线路及开行频率协同优化的混合整数非线性规划模型；
步骤S7、求解所述城市轨道交通运营线路及开行频率协同优化的混合整数非线性规划模型，获得优化的城市轨道交通运营线路及开行频率方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：
S11：将城市轨道交通物理网络区间集合表示为A；城市轨道交通候选运营路线集合表示为M；
S12：使用关联矩阵表示候选运营线路m∈M是否通过区间a∈A，如果通过，则反之，则
S13：所述城市轨道交通运营网络连通性约束条件表示为：
其中，xm为决策变量，表示城市轨道交通候选运营路线m∈M是否在最终运营方案中开行；当xm＝1时，表示开行；当xm≠1时，表示不开行。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21：所述单条运营线路的最大及最小开行频率约束条件表示为：
其中，和分别表示城市轨道交通候选运营线路m∈M的最大及最小开行频率；
fm为决策变量，表示城市轨道交通候选运营线路m∈M的开行频率；
S22：所述区间所有运营线路的最大总开行频率约束条件表示为：
其中，表示城市轨道交通物理网络区间a∈A的最大开行频率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下内容：
所述乘客路径分配约束条件表示为：
其中，集...
【专利技术属性】
技术研发人员：周宇，王云，闫学东，商攀，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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