[发明专利]基于人工智能的城市轨道交通运营仿真系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于人工智能的城市轨道交通运营仿真系统及方法，包括：构建轨道交通线网模型模块：构建轨道交通线网模型，获取构建轨道交通线网模型信息；乘客分类模块：应用AFC数据进行乘客分类，并生成乘客智能体，获取乘客分类信息、乘客智能体信息；路径选择模块：应用历史客流数据进行路径选择，获取路径选择信息；输出仿真结果模块：根据构建轨道交通线网模型信息、乘客分类信息、乘客智能体信息以及路径选择信息，输出仿真结果信息。本发明增加了运营仿真系统的使用效果，能够更好的起到辅助决策的功能。

技术领域

本发明涉及人工智能仿真领域，具体地，涉及基于人工智能的城市轨道交通运营仿真系统及方法。

背景技术

城市轨道交通运营仿真系统是城市轨道交通客流管理体系中一种重要的基础工具，其运用分为事后分析和提前预测两个方面。事后分析主要是基于历史数据的场景还原，针对现实中无法全盘监控整个城市轨道交通系统的问题，如无法或难以获取部分实时客流数据，可以运用仿真进行还原，帮助运营人员进行场景分析，制定运营策略，尤其是列车的开行计划的确定。提前预测则是另一个主要的应用方面，由于城市轨道交通时常需要面对一些大客流场景，包括预先确定的活动事件或突发事故造成的，需要运营人员制定合理的应对方法；仿真系统则提供了一个模拟平台，能够帮助运营人员提前测试应对方法的效果和合理性，从而为乘客提供针对性的运输服务，提升乘坐体验。已有的轨道交通运营仿真系统可以分为两类，即宏观仿真和微观仿真。其中，宏观仿真以模拟系统整体的表现为目的，在仿真中独立参与者往往会被数据或模型代替，而不关心其细节表现，仅仅展现出其在宏观上体现出的规律；微观仿真则更关注仿真对象中的每一个独立的参与者，希望通过对参与者最大可能的模拟，从下至上构建仿真系统。宏观仿真能够以较小的资源消耗实现模拟功能，微观仿真则能体现更多的细节。随着计算机硬件技术的发展，目前微观仿真越来越成为城市轨道交通仿真的首要选择。在微观仿真，技术难点在于模拟单一乘客的行为，尤其是在大规模的轨道交通网络下，起止点之间往往有多条可达路径，确定乘客的路径选择行为是精确模拟的主要障碍。既有方法往往基于一种有模型的效用函数来进行路径选择，部分方法会对乘客进行预先的分类，在设计不同的效用函数。然而以上方法往往基于设计者的主观思路，并不一定与客观现实相对应，仿真的拟真程度也会受到负面影响，阻止了城市轨道交通运营仿真系统的进一步推广及使用。

专利文献CN108536965A提供了一种城市轨道交通线路运营服务可靠性计算方法，涉及城轨列车运行控制技术领域，该方法根据列车运营仿真及列车运行图，确定延误列车数量及延误列车延误时间，从而计算列车正点可靠度；同时根据延误时间，确定线路运营输送能力协调度求解模型，计算线路运营输送能力协调度和乘客在列车内的立席密度；最后根据增益型加权融合模型，结合正点可靠度、线路运营输送能力协调度和立席密度，构建运营服务可靠性模型，计算运营服务可靠性。然而该专利以列车模拟为主，并未涉及乘客模拟，仿真模拟的程度仍然有提升的空间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于人工智能的城市轨道交通运营仿真系统及方法。

根据本发明提供的一种基于人工智能的城市轨道交通运营仿真系统，包括：构建轨道交通线网模型模块：构建轨道交通线网模型，获取构建轨道交通线网模型信息；乘客分类模块：应用AFC数据进行乘客分类，并生成乘客智能体，获取乘客分类信息、乘客智能体信息；路径选择模块：应用历史客流数据进行路径选择，获取路径选择信息；输出仿真结果模块：根据构建轨道交通线网模型信息、乘客分类信息、乘客智能体信息以及路径选择信息，输出仿真结果信息。

优选地，构建轨道交通线网模型模块包括：生成智能体模型模块：通过现实轨道交通的网络结构，生成一个或者多个智能体模型；所述智能体模型能够独立运行。