一种降低铁路疫情传播风险的席位分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种降低铁路疫情传播风险的席位分配方法。其步骤如下：获取列车信息和乘客信息；建立铁路列车疫情传播和感染风险评估方法；根据感染率以及乘客信息，得到列车内以感染率最小化和铁路客票收益最大化为目标的目标函数根据目标函数，列出旅客团体需求、感染率、运输能力及社会公平性约束条件；求解模型的最优解，得到兼顾疫情传播风险和铁路部门利益的席位分配方案。本发明专利技术基于旅客团体需求和感染率约束，建立以席位分配方案为决策，在运输能力、团体需求、感染率、社会公平性等约束下，最大化铁路部门收益和最小化感染率之和为目标的优化模型，得到兼顾疫情传播风险和铁路部门利益的席位分配方案，在保证旅客安全的同时提高了铁路经济效益。同时提高了铁路经济效益。同时提高了铁路经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种降低铁路疫情传播风险的席位分配方法


[0001]本专利技术涉及一种新冠肺炎疫情期间减少列车内疫情传播风险和病毒传染概率的铁路客运席位分配优化方法。

技术介绍

[0002]新冠肺炎疫情已然成为世界历史上发生的传播范围最广、扩散速度最快、防护难度最大的一次重大突发公共卫生事件。铁路客运作为长途运输的主要方式之一，既是国民经济大动脉，又是控制新冠肺炎扩散的重要环节，而且由于铁路具有运输时间长以及列车空间密闭狭小等特点，可能会加速新冠肺炎在铁路旅客之间的传播。因此，制定适当的席位分配策略来降低列车上新冠肺炎的传播风险具有十分急迫的现实需要。
[0003][0004]对于铁路运营部门而言，席位分配是基于列车运行区间的旅客需求，将席位(即票额)进行优化分配，以提高列车席位上座率和提高铁路运营效益。在新冠肺炎疫情期间，当乘坐列车的旅客人数过多，旅客安全距离减小，会导致新冠肺炎的传播风险增加；当乘坐列车的旅客人数过少，可以有效保证旅客安全距离，但铁路的客票收入会减少。因此，如何制定列车席位分配策略平衡新冠肺炎的传播风险以及铁路收益之间的关系成为了重要研究问题。
[0005]
技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种降低铁路疫情传播风险的席位分配方法，以保证在遏制新冠肺炎疫情在列车上传播的前提下增加铁路部门收益。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种降低铁路疫情传播风险的席位分配方法，包括以下步骤：
[0008]步骤S1，获取列车信息和乘客信息；
[0009]步骤S2，建立铁路列车疫情传播和感染风险评估方法；
[0010]步骤S3，根据感染率以及乘客信息，得到列车内以感染率最小化和铁路客票收益最大化为目标的目标函数；
[0011]步骤S4，根据目标函数，列出旅客团体需求、感染率、运输能力及社会公平性约束条件；
[0012]步骤S5，根据启发式算法或求解器获取模型的最优解，得到兼顾疫情传播风险和铁路部门利益的席位分配方案。
[0013]进一步的，所述步骤S2中疫情传播和感染风险评估方法采用感染率参数进行评估，感染率SR为在x和y方向上的z∈(x,y)的标准正态函数，其尺寸参数a，b，c用来确定曲线的形状。感染率计算公式和参数的设置如下具体为：
[0014][0015]其中，a
x
＝0.6,b
x
＝2.5,c
x
＝0.25,a
y
＝0.65,c
y
＝2.7,c
y
＝0。
[0016]本专利技术的技术效果在于：本专利技术基于旅客团体需求和感染率约束，建立以席位分配方案为决策，在运输能力、团体需求、感染率、社会公平性等约束下，最大化铁路部门收益和最小化感染率之和为目标的优化模型，并设计求解算法设计兼顾疫情传播风险和铁路部门利益的席位分配方案，在保证旅客运输安全的同时提高铁路经济效益。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的流程图。
[0018]图2为本专利技术的列车运行路径图。
[0019]图3为本专利技术中的感染患者分布图。
[0020]图4为本专利技术中的席位分配结果图。
[0021]图5为本专利技术中的“隔号而坐”策略图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明。
[0023]参见图1，图1为本专利技术的流程图。本专利技术的一种降低铁路疫情传播风险的席位分配方法，其步骤如下；1.获取列车信息和乘客信息，给出模型中各个变量的定义；2.建立铁路列车疫情传播和感染风险评估方法；3.根据感染率以及乘客信息，得到列车内以感染率最小化和铁路客票收益最大化为目标的目标函数；4.根据目标函数，列出旅客团体需求、感染率、运输能力、社会公平性等约束条件；5.设计求解算法得到兼顾疫情传播风险和铁路部门利益的席位分配方案。
[0024]1.获取信息
[0025]如图2所示，某列车运行路径上有始发站A、停靠站B、C和终到站C。
[0026]1.1获取列车信息：列车的OD对数J＝6，经过的区间数I＝4，第i个区间上的列车运输能力C
i
＝20，车厢内座位的排数M＝4，列数N＝5。
[0027]1.2获取乘客信息：旅客团体共K＝16组，团体与OD对的对应关系如表 2所示。
[0028]1.3符号定义：j表示第j个OD对，j∈{1,2,
…
,J}；k表示第k个团体， k∈{1,2,
…
,K}；i表示第i个区段，i∈{1,2,
…
,I}；m表示第m排，m∈{1,2,
…
,M}； n表示第n列，n∈{1,2,
…
,N}；W
j
表示第j个OD对上的团体的集合；U
i
表示经过区段i的团体的集合；V
k
表示团体k经过的区段的集合；P
j
表示第j个OD对的票价；G
k
表示第k个团体的成员数量；C
i
表示在第i个区段上的列车运输能力，本文在不考虑列车超员的情况下，区段运输能力为列车定员C；μ表示可用席位比例系数；SR
r
表示接触类型r的感染率(shedding rate)；3个决策变量为：Z
k
表示第k个团体的请求被接受时Z
k
＝1；否则，Z
k
＝0；表示来自k组的成员坐在了m排n列的位置时否则，表示表示其他团体的成员对坐在m排n列的来自k组成员的感染率的累计之和。
[0029]表2团体与OD对的对应关系
[0030][0031]2.感染风险评估方法
[0032]感染率SR计算公式和参数的设置如下：
[0033][0034]其中，a
x
＝0.6,b
x
＝2.5,c
x
＝0.25,a
y
＝0.65,b
y
＝2.7,c
y
＝0。
[0035]感染患者分布图如图3所示。其中，字母代表感染患者，数字代表与感染患者的接触类型。其中，“1”代表坐在患者邻边、“2”代表坐在患者前方、“3”代表坐在患者斜前方、“4”代表与患者相隔而坐、“5”和“6”代表与患者隔过道而坐。
[0036]文中假设席位宽度和过道宽度为0.4m，前后席位距离为0.8m。基于上述感染率的计算公式，不同接触类型得到的感染率分别为：SR1＝ 0.99987,SR2＝0.9226,SR3＝0.9126,SR4＝SR5＝0.6833,SR6＝0.6315。
[0037]3.目标函数
[0038]3.1计算铁路客票收益：
[0039][0040]式中P
j
指票价。
[0041]3.2计算列车上疫情传播风险：
[0042][0043]式中指在第i个区间，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低铁路疫情传播风险的席位分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，获取列车信息和乘客信息；步骤S2，建立铁路列车疫情传播和感染风险评估方法；步骤S3，根据感染率以及乘客信息，得到列车内以感染率最小化和铁路客票收益最大化为目标的目标函数；步骤S4，根据目标函数，列出旅客团体需求、感染率、运输能力及社会公平性约束条件；步骤S5，根据启发式算法或求解器获取模型的最优解，得到兼顾疫情传播风险和铁路部门利益的席位分配方案。2.根据权利要求1所述的降低铁路疫情传播风险的席位分配方法，其特征在于，所述步骤S2中疫情传播和感染风险评估方法采用感染率参数进行评估，感染率SR为在x和y方向上的z∈(x,y)的标准正态函数，其尺寸参数a，b，c用来确定曲线的形状，具体为：其中，a
x
＝0.6,b
x
＝2.5,c
x
＝0.25,a
y
＝0.65,b
y
＝2.7,c
y
＝0。3.根据权利要求1所述的降低铁路疫情传播风险的席位分...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光明，刘昕怡，钟林环，秦进，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：