[发明专利]一种交通时刻表优化方法、装置、设备及可读存储介质

权利要求书

1.一种交通时刻表优化方法，其特征在于，包括：

获取客运枢纽内乘客换乘时间的影响参数，构建换乘客流在客运枢纽内到达城市轨道交通换乘站的时间影响公式；

基于所述换乘客流在客运枢纽内到达城市轨道交通换乘站的时间影响公式，构建高铁-城轨联运服务乘客换乘满意度的表达公式和构建城轨-机场航班联运服务乘客换乘满意度的表达公式；

基于所述高铁-城轨联运服务乘客换乘满意度的表达公式和城轨-机场航班联运服务乘客换乘满意度的表达公式，以空-铁联运服务同步性最大化、空-铁联运需求旅客换乘等待时间最小化以及全线城市轨道交通车站普通旅客等待时间最小化为目标，建立基于高铁站与机场间城市轨道交通时刻表优化的多目标规划模型；

通过所述多目标规划模型，计算出城轨列车的到达时刻、城轨列车的发送时刻和等待时间，所述等待时间包括空-铁联运网内联运乘客以及城轨普通乘客的等待时间；

其中，所述基于所述高铁-城轨联运服务乘客换乘满意度的表达公式和城轨-机场航班联运服务乘客换乘满意度的表达公式，以空-铁联运服务同步性最大化、空-铁联运需求旅客换乘等待时间最小化以及全线城市轨道交通车站普通旅客等待时间最小化为目标，建立基于高铁站与机场间城市轨道交通时刻表优化的多目标规划模型，包括：

以空-铁联运服务同步性最大化为目标，以此构建空-铁联运旅客换乘满意度计算公式：

公式(17)中：

maxZ₁表示空-铁联运乘客分别在高速列车与城轨列车所在的换乘站以及城轨列车与机场枢纽所在的换乘站的旅客换乘满意度最大化；

表示高速列车k_r与城轨列车k_m在车站g的接续关系，若则表示接续成功；若则表示接续失败；

表示城轨列车k_m与机场航班k_a在车站a的接续关系，若则表示接续成功；若则表示接续失败；

获取离散时间段内高铁列车下车乘客到达城轨换乘站的换乘乘客数量以及城轨列车下车乘客到达机场换乘站的换乘乘客数量；

构建空-铁联运需求旅客换乘等待时间计算公式：

minZ₂＝W₁+W₂+W₃ (22)

公式(22)中，minZ₂表示空-铁联运需求旅客的最小换乘等待时间；

T_t^g→a表示t时刻由高铁站换乘至机场的乘客；

表示在线路l在列车和列车发车间隔内到达的空-铁联运需求乘客数；

表示从城轨路网内线路l换乘至线路l+1的时间；

s_ka表示机场航班k_a起飞时刻与截止办理登机手续时间差；

表示线路l城轨列车在车站i_l的发车时刻，l∈L；

表示线路l城轨列车在车站i_l的到达时刻，l∈L；

W₁表示到达换乘城轨站台的高铁乘客总换乘等待时间；

W₂表示在城轨路网总换乘等待时间；

W₃表示城轨终到站换乘机场航站楼乘客总换乘等待时间；

表示线路l城轨列车在高铁站g的发车时刻；

表示机场航班k_a在车站a的起飞时刻；

获取离散时间段内搭乘城市轨道交通的普通乘客流量；

构建全线城市轨道交通车站普通旅客等待时间计算公式：

minZ₃＝W′₁+W′₃+W₄+W₅ (27)

公式(27)中：

minZ₃表示全线城市轨道交通车站普通旅客最小等待时间；

T_t^g-(g→a)表示t时刻高铁站换乘城轨至其他目的地的普通乘客；

表示搭乘列车到达机场，其起始点是除高铁站之外的其余各站乘客需换乘至机场搭乘航班的乘客数；

表示在t时刻从线路l车站i_l前往车站f_l的旅客人数；

表示在t时刻从线路l车站i_l换乘至线路l+1车站i_l+1前往车站f_l+1的旅客人数；

表示在t时刻是否从线路l车站i_l换乘至线路l+1上i_l+1站，若则表示换乘，若则表示不换乘；

t′表示线路l城轨列车的到达时刻加上两条线路的换乘时间，即

W′₁表示在t时刻高铁站换乘城轨至其他目的地的普通乘客换乘等待时间；

W′₃表示搭乘列车到达机场，其起始点是除高铁站之外的其余各站乘客需换乘至机场搭乘航班的乘客的换乘等待时间；

W₄表示城轨路网内无需线路间换乘的普通乘客的等待时间；

W₅表示城轨路网内需在线路间换乘的普通乘客的等待时间；

构建衔接高速铁路与机场的城轨时刻表安全间隔时间的约束条件公式：

公式(28)和(29)中：

构建衔接高速铁路与机场的城轨时刻表区间运行时间的约束条件公式：

公式(30)和(31)中：

表示列车最低能耗以及最小运行速度下的区间运行时分；

表示列车最大能耗以及最高运行速度下的区间运行时分；

构建衔接高速铁路与机场的城轨时刻表停站时间的约束条件公式：

公式(32)、(33)和(34)中：

表示首班车在线路l起始站的发车时刻；

为列车在车站i_l的最小停站时间；

为列车在车站i_l的最大停站时间；

构建衔接高速铁路与机场的城轨时刻表客流需求的约束条件公式：

公式(35)、(36)、(37)和(38)中：

表示在l+1线路i_l+1站第列车的有效时间窗内，从i_l+1站乘车到f_l+1站出站的人数；若是换乘站，加上从l线路i_l站第列车下车换乘到l+1线路i_l+1站的乘客数；

表示在l+1线路i_l+1站，乘上第列车的旅客人数；

表示在l+1线路i_l+1站，从第列车下车出站的人数；

所述基于高铁站与机场间城市轨道交通时刻表优化的多目标规划模型为：

maxZ₁

minZ₂+Z₃

所述多目标规划模型中：

表示高铁列车与城市轨道交通列车在换乘站的接续时间窗的下限；

表示高铁列车与城市轨道交通列车在换乘站的接续时间窗的上限；

表示线路l城轨列车在高铁站g的发车时刻；

表示城市轨道交通列车与机场航班在换乘站的接续时间窗的下限；

表示城市轨道交通列车与机场航班在换乘站的接续时间窗的上限；

表示线路p城轨列车在车站a的到达时刻，p∈L,p≠l。