[发明专利]考虑旅客时空出行分布的周期列车停站方案优化建模方法

权利要求书

1.考虑旅客时空出行分布的周期列车停站方案优化建模方法，其特征在于，所述方法包括：

周期列车停站方案备选集设计：基于备选集思想设计周期列车停站方案，通过设计不同的列车停站组合策略，获得不同的周期列车停站方案备选集；

将所述周期列车停站方案备选集、既有客票数据和列车时刻表作为周期列车停站方案优化模型的输入；

构建周期列车停站方案优化模型：以列车运营成本和旅客出行费用最小为目标构建目标函数，以所述周期列车停站方案备选集中的列车方案线是否被选择和开行频率为决策变量，考虑OD服务频率需求、区间客流密度、区间通过能力、列车到发时间窗、车站到发能力、列车停站方式数、限制时间窗列车数量以及决策变量为约束条件；

模型求解得到所述周期列车停站方案备选集中带有列车停站和时间窗属性的列车方案线，以及对应列车的开行频率，即获得考虑了旅客时空出行分布的优化周期列车停站方案。

2.根据权利要求1所述考虑旅客时空出行分布的周期列车停站方案优化建模方法，其特征在于，所述以列车运营成本和旅客出行费用最小为目标构建的目标函数为：

式中，C为列车运营成本，F为旅客出行费用；L为周期列车停站方案备选集中列车运行线集合；f_l为周期列车停站方案备选集中列车运行线l的开行频率；c_g为单一列车的固定开行成本；R为高铁线路上车站节点等级集合；r为车站节点等级；为单一列车在r等级车站停站一次的成本；为列车l在r等级车站的停站次数；为列车l运行的车公里成本；S_l为列车l的运行里程；L_u为周期列车停站方案备选集中服务客流OD对u_ij的列车运行线集合；u_ij为车站i到车站j的客流OD对；u为客流OD对；U为高铁线路中客流OD对集合；κ_u为各客流OD的优先满足系数；S_u为车站s_i到车站s_j的运行里程；v_l为列车l的运行速度；为旅客列车在r等级车站停站一次的时间；为旅客列车在车站s_i到车站s_j途中的停站次数；t_qt为旅客列车起停一次的起停附加时间；I为单一时间窗长度；λ₁为到达时间差值函数权重系数；λ₂为出发时间差值函数权重系数；V为旅客出行单位时间价值；d_ul为服务客流OD对u_ij的列车运行线l在车站s_i的发车时间窗；a_ul为服务客流OD对u_ij的列车运行线l在车站s_j的到达时间窗；d′_u为客流OD对u_ij在车站s_i的期望出发时间窗；a′_u为客流OD对u_ij在车站s_j的期望到达时间窗。

3.根据权利要求1所述考虑旅客时空出行分布的周期列车停站方案优化建模方法，其特征在于，设置客流OD服务频率需求约束，具体为：

式中，f_l为周期列车停站方案备选集中列车运行线l的开行频率；为周期列车停站方案备选集中服务客流OD对u_ij的第一层级列车运行线集合；为周期列车停站方案备选集中服务客流OD对u_ij的第二层级列车运行线集合；为周期列车停站方案备选集中服务客流OD对u_ij的第三层级列车运行线集合；F_u为规划周期时间内客流OD对u_ij的OD服务频率需求；ΔF_u为规划周期时间内客流OD对u_ij转移的OD服务频率需求；u为客流OD对；U^H为高铁线路中第一层级客流OD对集合；U^M为高铁线路中第二层级客流OD对集合；U^S为高铁线路中第三层级客流OD对集合。