一种数据驱动的城市轨道交通换乘衔接能力评估方法技术

本发明专利技术提供了一种数据驱动的城市轨道交通网络换乘衔接能力评估方法。该方法通过构造换乘站线间物理衔接模型以及映射唯一车站ID的方法，对换乘站中的列车换乘衔接行为进行了模拟仿真，提出了一种基于topsis的对换乘衔接效率的评价模型，该模型可用于评价地铁线网中不同时段换乘站的换乘衔接效率、不同时段一个换乘站的各个换乘方向的换乘衔接效率以及一个换乘站的一个换乘方向上所有列车服务的换乘衔接效率。本发明专利技术可以为城市轨道交通运营管理公司以及相关部门实时查看线网中各个车站、每个车站的不同换乘方向以及每个换乘方向的所有列车服务的衔接效率，以便及时调整运营策略，从而有效的避免运力浪费，降低换乘站滞留乘客数量。乘客数量。乘客数量。

【技术实现步骤摘要】
一种数据驱动的城市轨道交通换乘衔接能力评估方法


[0001]本专利技术涉及城市轨道交通客运组织管理
，尤其涉及一种数据驱动的城市轨道交通网络换乘衔接能力评估方法。

技术介绍

[0002]近些年，许多大中型城市陆续筹建了城市轨道交通，尤其像北京、上海和广州等大型城市，更是形成了庞大且复杂的地铁网络，随着城市轨道交通网络化规模的不断发展，城市轨道交通网络供需不匹配问题日益凸显。换乘站作为承载轨道交通网络客流换乘与集散的重要枢纽，其重要性不言而喻。然而，由于乘客换乘跨线流动，地铁站点的客流需求及截面客流量的不均衡性问题以及城市轨道交通列车运营协调性问题的影响逐渐扩大，导致换乘站的服务水平低下，乘客安全难以保障、列车运量与客流量不匹配等问题频发。
[0003]目前，现有技术中的针对城市轨道交通换乘站换乘衔接能力的评估方法，一般从宏观层面采用统计数据对车站或列车服务单方面进行评估，大多使用乘客群体的走行时间作为评估指标，忽视了乘客个体走行时间的不确定性，无法精细化衡量车站针对个体的换乘衔接能力，极大地影响了评估结果的准确性。同时，现有的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据驱动的城市轨道交通网络换乘衔接能力评估方法，其特征在于，包括：步骤1：分析换乘站线间换乘衔接方式，构造换乘站线间物理衔接模型，该换乘站线间物理衔接模型包括换乘前线名称、换乘前线方向、换乘后线名称和换乘后线方向；步骤2：根据列车运行图添加换乘衔接前的列车服务相关属性，该列车服务相关属性包括换乘前线站点相关的站点编号、列车编号、到站时间及离站时间属性，基于列车服务相关属性和所述换乘站线间物理衔接模型建立换乘衔接索引列车服务序列；步骤3：基于所述换乘衔接索引列车服务序列构建列车衔接匹配模型，利用所述列车衔接匹配模型和列车运行图推导形成衔接目标列车服务序列；步骤4：利用列车衔接匹配模型和动态仿真演化模型选取衡量换乘站线间衔接能力的时空特征，该时空特征包括基于仿真和匹配的乘客时空出行模式和列车衔接模式；步骤5：定义基于所述时空特征的城市轨道交通网络换乘衔接多层级评估指标，所述指标包括同一衔接方向下列车服务衔接能力匹配、换乘站线间不同衔接方向下换乘能力匹配度、不同换乘站换乘能力匹配度；步骤6：利用所述城市轨道交通网络换乘衔接多层级评估指标构建换乘衔接评价模型，利用所述换乘衔接评价模型分别对不同换乘站、换乘站线间不同换乘方向及同一换乘站不同衔接方向下不同的列车服务能力进行多层级评价分析。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1中的分析换乘站线间换乘衔接方式，构造换乘站线间物理衔接模型，该换乘站线间物理衔接模型包括换乘前线名称、换乘前线方向、换乘后线名称和换乘后线方向，包括：获取城市轨道交通站点基础信息表(S
ID
,S
line
,S
sta
,S
type
)，其中S
ID
表示车站ID，S
line
表示线路名称，S
sta
表示站点名称，S
type
表示是否换乘；提取所有换乘站的站点信息根据衔接线路条数对换乘站的衔接能力进行分类；将换乘站区分为不同线换乘的车站，通过衔接线路和换乘方向指向属性，确定换乘站不同衔接方向关系；通过数据映射唯一换乘站内线间不同衔接方向ID的方式，添加站内线间换乘前线路、换乘前方向、站内线间换乘后线路和换乘后方向属性；得到换乘站不同衔接路径备选集，构建换乘站线间物理衔接模型其中，S
ID
,S
line
,S
sta
,S
type
表示意如前，表示换乘站不同衔接路径的基本属性，表示换乘站不同衔接唯一标识。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤2中的根据列车运行图添加换乘衔接前的列车服务相关属性，该列车服务相关属性包括换乘前线站点相关的站点编号、列车编号、到站时间及离站时间属性，基于列车服务相关属性和所述换乘站线间物理衔接模型建立换乘衔接索引列车服务序列，包括：根据列车运行图获取列车时刻表属性(T
ID
,T
arr
,T
dep
,T
sta
,T
line
,T
sequence
)，其中，T
ID
表示列车编号，T
arr
表示列车到站时间，T
dep
表示列车离站时间，T
sta
表示车站名称，T
line
表示线路
名称，T
sequence
表示站点序列；将列车时刻表属性与站点基础信息表中(S
ID
,S
line
,S
sta
)关联，构造所有途经换乘站列车集合根据(T
sta
,T
line
)和属性构造衔接前线所有列车集将与换乘站不同衔接路径备选集进行关联，得到增加了列车服务之后的换乘衔接完备路径集根据所述换乘衔接完备路径集构建换乘衔接索引列车服务序列4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤3中的基于所述换乘站线间物理衔接模型、换乘衔接索引列车服务序列构建列车衔接匹配模型，利用所述列车衔接匹配模型和列车运行图推导形成衔接目标列车服务序列，包括：根据换乘衔接索引列车服务序列确定换乘衔接前线的列车索引根据列车索引属性值确定构建列车衔接匹配模型简写为：令其中，表示第x辆索引列车服务，表示第N辆被衔接列车服务；动态匹配站点在列车时刻表中相关的列车编号、站点编号、到站时间及离站时间，推导与站点相应的衔接目标列车服务序列简写为5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤4中的利用列车衔接匹配模型和动态仿真演化模型选取衡量换乘站线间衔接能力的时空特征，该时空特征包括基于仿真和匹配的乘客时空出行模式和列车衔接模式，包括：根据自动售检票系统AFC数据、列车运行图和网络拓扑数据拟合各个站点的进站走行、滞留、换乘走行和出站走行分布参数；将所述进站走行、滞留、换乘走行和出站走行分布参数带入动态仿真演化模型，对每一个乘客个体的出行轨迹进行仿真模拟；根据乘客出行轨迹和列车时刻表提供基于个体时空特征单元，包括乘客出行时空模式和列车衔接模式。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的乘客出行时空模式中涉及的换乘衔
接目标站台的乘客滞留后时刻序列、乘客进站到达时刻序列、乘客换乘到达时刻序列和混合客流数量通过动态仿真演化模型获取，具体包括：根据各站进站走行时间分布参数，对进站乘客群到目标换乘衔接方向站台的进站走行时间进行仿真，得到各进站乘客到达目标站台的到达时刻序列根据车站滞留分布参数、列车容量参数和列车选择偏好参数，对乘客群在该站目标换乘衔接方向站台的滞留次数进行仿真，得到乘客在目标站台的滞留后时刻序列根据换乘站线间各方向换乘走行时间分布参数，对换乘乘客群到该站目标换乘衔接方向站台的换乘走行时间进行仿真...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦勇，孙璇，张卓，郭建媛，薛玉，何洁，贾利民，郑宣传，张庆，孙方，孙琦，王月玥，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：