申请/专利权人：东南大学

申请日：2020-11-20

公开（公告）日：2023-11-21

公开（公告）号：CN112465205B

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q50/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.11.21#授权;2021.03.26#实质审查的生效;2021.03.09#公开

摘要：本发明公开了一种单线多站协同限流的轨道交通列车开行密度优化方法，该方法以客流高峰时期乘客等待总时间最小为优化目标，构建了多站协同限流的轨道列车开行密度优化模型，运用模拟退火算法得出全局最优的各个站点控制客流人数与列车运行间隔。与现有技术相比，本发明以协同限流为理论基础，提出了大客流背景下，城市轨道交通列车开行密度的优化方法，在确保轨道交通运输效率与安全的基础上，有效地缓解高峰客流压力，减少乘客等待时间，保证了服务水平。

主权项：1.一种单线多站协同限流的轨道交通列车开行密度优化方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：步骤1、对城市轨道交通线路、车站、列车与客流条件标定与关键指标提取；所述关键指标包括站点的下车率与进站客流需求，站台最大承载能力，区间内的断面客流量；首先，明确客流控制大周期为高峰时段，并划分为多个客流控制小时段，对待限流单线的所有车站进行站点标定，得到车站标号集合；其次，根据不同站点的原始客流数据，得出第i个站点的下车率与进站客流需求，采集站台最大承载能力与进站闸机通过设施限制下的最大通过能力标定值；接着，根据每列列车的定员承载能力并设定满载率限制，计算出第i站至第i+1站区间内的断面客流量，并与区段断面的最大运载能力对比，确定是否满足区间输送约束；最后，根据常态轨道交通列车运行计划对列车运行间隔初始值进行限定，设定初始间隔与第i个站点的初始站台人数；步骤2、以乘客在限流时间段内滞留时间与进入客流量的等待时间的总和最小作为优化目标，以列车运行时间间隔与限制进入车站的客流量作为决策变量，确定约束条件，建立单线多站协同限流的列车密度优化模型；所述的列车密度优化模型，目标函数表示如下： 式中Z表示车站内乘客的等待时间总和，为限流控制下第i个车站进站的客流量，为第i站内的总客流人数，At为客流控制时段的时长，即为列车运行间隔，T为客流控制时段，其中包含t时长的若干客流控制时段；N＝{Ni|i＝1,2,3,…,n}，n为单条线路的所有站点总数，N表示单向轨道交通线路车站集合；所述约束条件包括：车站客流需求约束、车站站台能力约束、区间客流输送能力约束、上车客流约束、列车追踪间隔时间约束与线路输送能力约束，如式2～式11所示： At≥tm7At≤ts8At≥tr9At≥tb10 式2为车站客流需求约束，λ表示客流需求的最小比例；式3、式4为车站能力约束，为车站站台最大的容纳人数，为进站闸机通过设施限制下的最大通过人数；式5为区间客流输送能力约束，Mi-1,i表示由车站i-1运行到车站i时的断面客流量，Y为单位小时区间最大通过能力；Y＝n*m*d，m为列车编组数量，单位为辆，d为列车定员，n为单位小时内列车的通过数量，单位为列；n＝3600maxtb,tr，tb为列车在折返站最小出发的时间间隔，tr为追踪列车时间间隔；式6为上车客流约束，其中： 式中Pri+1为到达第i+1个车站时的列车剩余运力，Pri为第i个车站的列车运输人数，Kmax为列车可容纳的最大人数，gi为该列车乘客在第i个车站的下车率；式7～式10为列车追踪间隔时间约束，tm为列车在车站必须停留的时间间隔，ts为乘客忍耐的等待时间最大限制，tr为追踪列车时间间隔，tb为列车在折返站最小出发的时间间隔；列车必须停留时间tm，由下式表示： 式中t0为列车停下，屏蔽门打开的时间；μ为车站乘客在屏蔽门前分布的不均衡程度系数；t1为每位乘客上下车的时间；x为车门的数量；w为车门宽度；t2为列车车门关闭时间；t3为列车关门至离开该站的时间；式11为线路输送能力约束，nmiA为高峰小时各区段列车运营最小运营对数，nmaC为最大线路能力下的运营对数；步骤3、根据步骤2构建模型的输入参数，包括初始各个车站进站客流量、站台人数、上下车人数、留乘人数，应用模拟退火算法对多个限流时段的进站人数与列车运行间隔进行迭代搜索，求解多站协同限流列车密度优化模型，输出最优列车运行间隔与各个站点限流人数，具体如下：首先设置模型初始化参数，确定初始客流数据矩阵，单线各个车站的初始人数，列车最大承载运能，单线列车运行间隔初始值；根据模拟退火算法，随机设定初始化运行间隔与客流初值，输入模型的约束条件，通过模拟退火算法最终输出的全局最优解，计算得出单线多车站协同限流的列车开行密度与乘客等待时间总成本。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东南大学 一种单线多站协同限流的轨道交通列车开行密度优化方法

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