考虑客流分配的城市轨道交通列车时刻表优化方法及系统技术方案

技术编号:39408079 阅读:27 留言:0更新日期:2023-11-19 16:00
本发明专利技术提供一种考虑客流分配的城市轨道交通列车时刻表优化方法及系统,属于城市轨道交通运营管理技术领域,本发明专利技术建立了考虑大小交路与快慢车模式的时刻表优化模型,考虑列车运行间隔、列车服务频率、列车起讫点等约束条件,以最小化乘客总旅行时间、企业车公里费用为目标,构建了基于大小交路和快慢车模式的多目标时刻表优化模型。基于快慢车运营条件下乘客选择行为分析建立客流分配模型,考虑乘客在快慢车运营下路径选择的影响因素,分析乘客的路径选择行为。详细讨论乘客在出行过程中可能产生的换乘以及选择行为,并建立客流分配模型。型。型。

【技术实现步骤摘要】
考虑客流分配的城市轨道交通列车时刻表优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及城市轨道交通运营管理
,具体涉及一种考虑客流分配的城市轨道交通列车时刻表优化方法及系统。

技术介绍

[0002]城市轨道交通客流随着路网规模的扩大,其时空分布呈现不均衡的特点,站站停的运营组织模式往往无法充分满足乘客多样化的出行需求。因此研究多交路下的快慢车开行方案能够实现运能与需求的有效匹配、节省乘客出行时间。面对多交路快慢车运营组织模式,乘客会有多样化的出行选择行为,如,乘客可能会根据停靠其到站的列车种类决策出行路径,即列车开行方案和时刻表直接对客流分配产生影响,由此,为尽可能满足乘客出行需求,客流分配的结果会影响列车运行计划的优化。目前为实现两者的协同优化,基本上通过“双层模型”来解决这一问题。通过建立乘客换乘网络及搜索有效路径的方法反映乘客的乘车选择行为,构建双层规划模型实现快慢车开行方案与客流分配结果的协同优化,上层模型中,基于下层模型客流分配的结果,计算断面客流量,以断面客流量低于输送能力为约束实现上下层模型的反馈。以快慢车结合多交路的列车开行方案为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑客流分配的城市轨道交通列车时刻表优化方法,其特征在于,包括:以最小化乘客总旅行时间、企业车公里费用为目标,构建基于大小交路和快慢车模式的多目标时刻表优化模型;考虑乘客在快慢车运营下路径选择的影响因素,分析乘客在出行过程中可能产生的换乘以及路径选择行为,建立客流分配模型;基于客流分配模型,获取乘客平均等待时间,与发车间隔通过关联可调参数构成对多目标时刻表优化模型的约束;确定列车开行数量、快车站数量,生成初始各时段列车开行数量,更新发车间隔上界;基于乘客等待时间更新列车发车间隔下界,若超过最大发车间隔则设置扰动;基于列车开行数量和发车间隔下界求解多目标时刻表优化模型,得到时刻表;基于客流数量和求解的时刻表运行客流分配模型,得到新的乘客平均等待时间,更新各时段列车开行数量;直至满足发车间隔上界和列车发车间隔下界的更新迭代次数,输出最终的最优时刻表。2.根据权利要求1所述的考虑客流分配的城市轨道交通列车时刻表优化方法,其特征在于,构建基于大小交路和快慢车模式的多目标时刻表优化模型,约束包括列车到发安全间隔约束、区间运行时间约束、列车起讫点约束、列车类型与停站变量约束、列车停站约束、快车以及小交路不连发约束、列车服务频率约束以及模型互馈约束。3.根据权利要求2所述的考虑客流分配的城市轨道交通列车时刻表优化方法,其特征在于,模型互馈约束包括:多目标时刻表优化模型和客流分配模型形成互馈的约束条件:d
j,k

d
i,k

c
·
t
k


M
·
(1

y
i,j,k
)其中,i和j和为任意两个列车的序号,k为车站序号,d
j,k
为列车在车站的出发时间,d
i,k
为列车i在车站的出发时间,t
k
为旅客在车站k的平均等待时间,y
i,j,k
表示列车先于列车到达车站,M为常数。4.根据权利要求1所述的考虑客流分配的城市轨道交通列车时刻表优化方法,其特征在于,小交路备选集确定方法包括:利用线路沿线各区间的断面客流量{Q
j
}作为基础数据,计算在各交路方案下的断面客流方差值Var

,以此确定小交路计划备选集{R
备选
}。5.根据权利要求2所述的考虑客流分配的城市轨道交通列车时刻表优化方法,其特征在于,小交路备选集求解步骤如下:输入线路车站数N、各区间的断面客流数据Q
j
,以及大小交路列车开行比例δ
l

s
;根据约束条件,将枚举小交路方案[S
s
,S
e
]进行交路长度排查,将符合约束条件的小交路方案保留,构成初始的交路方案备选集{R
备选
}0;其中约束条件为:计算单一大交路方案客流断面方差值:计算交路方案客流断面方差值Var

包括:小交路区段为[S
s
,S
e
],将Q
j
中j∈...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙元广周玮腾杨瑞霞彭磊鲍薪宇宋嘉雯赵小莉王芳玲徐凯丽蔡涵哲陈虹兵占杰王晓潮廖锟陈勇李育瑾
申请(专利权)人:北京交通大学
类型:发明
国别省市:

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