[发明专利]一种城市轨道交通市域线开行方案优化方法

说明书

本发明涉及城市轨道列车运行优化技术领域，具体涉及一种城市轨道交通市域线开行方案优化方法，该方法包括：统计城市轨道交通市域线的线路中各个站点以及站点的客流数据，根据站点及站点的客流数据得到客流流动指标，根据客流流动指标确定站点集合；将站点集合中各站点进行随机组合生成大交路快车的开行方案；结合市域线的线路中大交路慢车的开行方案生成大交路快慢车开行方，结合小交路列车的运行区间生成大小交路快慢车开行方案；构建发车频率的初始解；利用优选目标函数值根据模拟退火算法获得列车最佳开行方案；根据列车最佳开行方案，计算列车在站点的到达时间和发车时间，编制列车时刻表。本发明提高了市域线列车运行方案的效率。

技术领域

本发明涉及城市轨道列车运行优化技术领域，具体涉及一种城市轨道交通市域线开行方案优化方法。

背景技术

随着经济发展和城市扩张，城市轨道交通由城市中心区不断向外延伸，组成了连接中心区和城郊区的市域线。面对市域线运营里程长、郊区乘客出行距离远和客流分布不均衡等问题，现阶段研究在兼顾行车安全和服务时间等约束的前提下，求解以提升服务质量和降低运营成本为目标的城市轨道列车的运行方案。

虽然现有研究针对市域线的开行方案优化提出了一些方法并得到应用，但仍存在一些问题。现有研究中没有考虑乘客的出行选择，例如，在部分快车不停靠的站点，乘客只能选择乘坐慢车出行。单一的快慢车结合的运行方案或者大小交路结合的运行方案存在一定的局限性，可能会增加部分乘客的等待时间或者换乘时间。一些城市轨道运行线路增设了越行站点，允许快车在越行站点超越慢车，但对越行站点的研究较少。因此，现有研究中市域线列车运行方案的效率较低，如何提高市域线列车运行方案的效率是目前研究的重点和难点。

发明内容

为了解决市域线列车运行方案的效率较低的技术问题，本发明的目的在于提供一种城市轨道交通市域线开行方案优化方法，所采用的技术方案具体如下：

统计城市轨道交通市域线的线路中各个站点以及站点的客流数据，根据站点及站点的客流数据得到客流流动指标，根据客流流动指标确定站点集合；将站点集合中各站点进行随机组合生成大交路快车的开行方案；结合市域线的线路中大交路慢车的开行方案生成大交路快慢车开行方案；

根据站点的客流数据确定小交路列车的运行区间，结合大交路快慢车开行方案生成大小交路快慢车开行方案；构建大小交路快慢车开行方案的发车频率的初始解；利用优选目标函数值根据模拟退火算法获得列车最佳开行方案；

所述优选目标函数值的获取方法为：

在大小交路快慢车开行方案中获取乘客选择不同的出行路径中的列车的运行时间和列车在站点的停站时间，根据所述运行时间和停站时间得到不同的出行路径的广义出行费用，将广义出行费用小于阈值的出行路径记为有效路径；根据有效路径对应的广义出行费用得到乘客选择有效路径的概率值；根据发车频率和断面客流确定额外乘客时间感知系数；根据概率值和额外乘客时间感知系数确定乘客选择的有效路径对应的大小交路快慢车开行方案，根据确定的大小交路快慢车开行方案中列车的总运行时间得到优选目标函数值；

根据列车最佳开行方案，计算列车在站点的到达时间和发车时间，编制列车时刻表。

优选地，在计算列车在站点的到达时间和发车时间之后，所述方法还包括：

分别获取快车和慢车在同一个运行区间的运行时间，同时，分别获取快车和慢车到达同一站点的停站时间；计算慢车对应的运行时间与快车对应的运行时间的差值，计算快车到达每个站点的停站时间和慢车达到相同站点的停站时间的和值，根据所述差值与和值得到快车发车时间和慢车发车时间的时间间隔。

优选地，所述根据发车频率和断面客流确定额外乘客时间感知系数用公式表示为：