[发明专利]一种轨道站点等待时间和等待人数的计算方法

说明书

本发明公开了一种轨道站点等待时间和等待人数的计算方法，根据乘客的出行时间和列车运行时间，计算进站站点的站台等待时间；估算进站站点站台上等待人数。乘客在城市轨道系统出行中，出行时间包括进站、出站步行时间，在车时间和进站等待时间这三部分。对于同一组起讫点而言，其列车行驶时间是恒定的，而乘客的行走时间也大同小异。等待人数仅考虑在站台上等车的乘客，不考虑在站内由于个人原因徘徊不上车的情况。本发明基于大量AFC数据，实现不同时段轨道系统各站点的等待时间的实时计算，并通过各位乘客的等待时间确定站台等待人数。本发明所采用的原理简单，易于实现，对于城市轨道交通管理部门客流控制与管理具有很好的参考意义。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通系统管理与监测领域，提出了一种基于数据驱动的城市轨道交通网络等待时间动态计算方法。该方法仅依靠AFC数据和列车时刻表来计算等待时间。

背景技术

随着城市的快速发展，交通拥堵问题愈演愈烈。近年来，城市轨道交通凭借运量大、可靠性高、安全、便捷等优势，已经成为缓解交通拥堵的重要交通方式[1,2]。

城市轨道交通大客流集散效应为运管管理部门提出了严峻的考验,大客流最直接的表现为乘客等车时间延长,造成乘车延误。虽然轨道列车客运量大，但是在高峰时刻依然无法满足通勤乘客的需求，因而有些乘客在高峰时期需要在轨道站内等待下一辆列车，甚至是下下辆。乘客在车站的等车时间已经成为评价车站服务水平的关键因素[3]。张海丽[4]提出地铁站内排队通道的服务水平等级划分方法。曹志超[5]通过调查建立了乘客候车时间满意度模型，并定量评估了城市轨道交通突发大客流应急策略的优劣。准确真实地计算乘客在轨道站内候车时间可优化轨道站点的限流制度，对地铁发车间隔安排具有重要意义，同时对车站容纳能力、设备设施评估也有很好的借鉴意义。

对于轨道站点等待时间的计算，国内外学者研究较少。Osuna、Wu等学者计算乘客平均候车时间的传统方法是基于乘客候车时间服从均匀分布的假设，取为发车间隔时间的一半[6-8]。Newell、Hurdle、Daganzo等学者建立了流体动力学模型仿真乘客上车规律,计算了乘客总体等待时间用于优化列车调度和开行方案[9-11]。国内学者则更着重于通过地铁的运营信息、乘客的个人特性等来研究乘客的候车时间。Zhou和Zhong[12，13]提出了广义资源限制的开行方案优化模型,利用分支定界算法计算了总等车时间和在途时间最小的时刻表。Liebchen[14]提出了完善图模型(well-established graph model),优化了柏林列车时刻表,缩短了乘客在换乘和车站的等车时间。曹志超等[15]针对乘客候车时间计算模糊问题，在考虑乘客实时到达规律、OD(起讫点)分布、发车间隔和列车运能基础上，提出可用于城市轨道交通网络和双向的大客流和常规客流的候车时间累计计算方法。曹守华[16]针对乘客走行特性，分析了乘客在地铁站内的分布规律。SUN[17]通过对轨道站点等待时间的人工调查数据和AFC数据，分析乘客的出行行为。陈艳艳等人[18]通过高峰时间的乘客旅行时间与非高峰时间的乘客旅行时间之间的关系，选取各时段的均值来计算高峰时间车站的等待时间。

综上所述，针对轨道站点等候时间国内外学者进行了由简单到复杂的研究，从不同角度给出了站点等候时间的计算方法，但是普遍需要人工调查或多种数据源支撑。在交通快速发展、交通矛盾日益突出的今天，以往数据调查复杂性高、时效性低、模型计算复杂且精确度较低的计算研究方法已经不能满足需要，这就需要一种计算简单、数据获取较为容易、实用性强的站点等候时间计算方法，为轨道客流管理提供参考依据。本专利结合AFC数据、列车运营时刻表，发明了一种数据驱动的轨道交通站点等待时间计算方法，可以结合两种数据源，确定乘客的站台等待时间；并基于各乘客的站台等待时间确定全天站台等待人数，为城市轨道交通运营管理部门客流管理控制提供技术支持与决策依据。

参考文献：