[发明专利]一种有轨电车发车时刻表设计方法

说明书

本发明公开了一种有轨电车发车时刻表设计方法，包括五大步骤：(一).将现代有轨电车一天的运营时间划分为K个运营时段，构建设计列车发车时刻表所需的数据库，包括以下步骤：a.获取线路参数数据，b.设定目标函数参数数据，c.设定算法参数数据，(二).构建设计列车发车时刻表所需的目标函数，包括以下步骤：a.构建总目标函数，b.构建客流到达函数，c.基于上述函数求得第k个运营时间段的目标函数，d.基于上述函数求得全天K个运营时段的总目标函数，e.构建约束条件，(三).构建设计发车时刻表所需的算法模块，(四).计算不同运营时段有轨电车的调度运营数据，(五).生成有轨电车发车时刻表。本发明可以提高有轨电车的运行效率。

技术领域

本发明涉及有轨电车发车时刻表设计方法领域。

背景技术

现代有轨电车作为可持续发展的绿色交通方式，正逐渐成为城市公共交通的重要组成部分。截至2017年底，中国内地已有14个城市开通运营城市轨道交通，线路多达20条，运营总里程超220公里，在规划建设规模超过640公里，在建规模约450公里。在今后较长的时间内，现代有轨电车将快速发展，随着各城市现代有轨电车建设项目的不断实施，关于现代有轨电车运行及调度指挥方面的问题已变得日益突出，如有些新区车辆载客率普遍不高，降低了系统整体的运营效率，而有些地区车辆班次较少，发车间隔较大，乘客需要等待较长的时间，对居民的出行产生负面影响。列车发车时刻表作为现代有轨电车运营调度的重要组成部分，在现代有轨电车的高效快速运营方面起着关键性的作用。

现代有轨电车具有城市轨道交通运营的特点，如运行调整问题、大小交路问题、共线运营等较复杂的运行组织方式，现有的列车发车时刻表的编制方法参照了城市轨道交通的编制方法。现代有轨电车相对于城市轨道交通又有其特殊性：一，现代有轨电车在道路上享有混合路权或半独立路权，与地面的其他交通方式存在平面交叉，车辆在运行过程中受交叉口影响产生延误，而由于运行与调度系统是非整合的，延误不能及时反馈到调度系统，调度系统依照原有计划调度车辆，进而会产生运行网络上各个站点到达率不平衡、正点率低的问题；二，到站客流具有随机性，停站时间受其影响较大，固定的调度控制策略难以满足不同时段的客流需求，降低了现代有轨电车的运行效率，影响现代有轨电车的运营服务水平。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种有轨电车发车时刻表设计方法，该方法在客流需求随机的条件下采用多目标优化的方法构建模型，并设计了改进的遗传-模拟退火算法对模型进行求解，得到优化后的现代有轨电车发车时刻表，达成现代有轨电车车辆的到达率平衡、正点率高、乘客等待时间合理的目标，以提高现代有轨电车的运行效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种有轨电车发车时刻表设计方法，该方法基于遗传-模拟退火算法程序支持，包括以下五大步骤：

(一).将现代有轨电车一天的运营时间划分为K个运营时段，构建设计列车发车时刻表所需的数据库，包括以下步骤：

a.获取线路参数数据，获取相关联的有轨电车线路参数，其包括有轨电车线路长度L，有轨电车车站数N,有轨电车平均运行速度V，有轨电车最小满载率ρ_min，有轨电车最大满载率ρ_max，车队可调配有轨电车数量d_ko，有轨电车核载人数C_a；

b.设定目标函数参数数据，其包括乘客时间价值系数μ(μ∈[0,10]),运营时间价值系数η(η∈[10,100])，乘客成本权重α(α∈[0,0.4]),运营成本权重β(β∈[0.6,1])；

c.设定算法参数数据，其包括交叉概率P_c＝0.9，变异概率P_m＝0.0004，种群规模M＝200，迭代次数S＝600，初始温度T₀＝6000，

(二).构建设计列车发车时刻表所需的目标函数，包括以下步骤：