[发明专利]一种城市轨道交通多线协同运营方案的优化方法及系统

说明书

本发明公开一种城市轨道交通多线协同运营方案的优化方法及系统，该方法包括如下步骤：统计现有城市轨道交通路网的路网特性、客流特性、各线列车运行计划特性和车站特性；设置城市轨道交通多线协同运营仿真方案；定义乘客广义出行费用函数，建立乘客路径选择概率模型；计算各仿真方案中各车站的限流人数；计算各仿真方案的乘客总满意度，将乘客总满意度最高值对应的仿真方案作为最优城市轨道交通多线协同运营方案。本发明所述技术方案克服了传统单线或单站运营组织方法静态、孤立制定限流策略的局限性，解决了多线、多站的动态协同限流问题。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通的运营组织方法。更具体地，涉及一种城市轨道交通多线协同运营方案的优化方法及系统。

背景技术

目前，地铁大客流条件下多线、多站协同运营组织问题研究不多，多以单站限流和单线限流为研究对象。对于单站限流问题，现有研究对车站进行独立分析，主要考虑车站内部流线以及设备设施的客流控制，没有从路网角度分析运营方案对于不同车站限流的影响，因此无法解决路网中宏观客流的协调问题；对于单线限流问题，现有研究仅考虑了本线客流，但对于换乘站，其客流还包含其他线路的换乘客流，并且当运营方案发生变化时，乘客的路径选择也会发生变化，因此从单线角度无法真实反映路网中的动态客流情况。同时，现有研究主要是从政策层面上提出定性的运营组织方法，缺少制定多站或多线之间协同组织的理论支撑和可操作的定量方法。

另一方面，现有研究大多利用运营管理中的经验数据进行分析，但存在获取数据的成本较高，数据不具有普遍性的问题，而计算机仿真方法能够真实模拟客流在城市轨道交通网络中转移的情况，并且可根据实际情况设置仿真场景。

随着新线的不断开通运营，城市轨道交通路网运营规模逐渐扩大，客流吸引力逐渐增加，在早晚高峰时段经常出现车站服务水平差，站外限流人数过多的情况。

因此，需要提供一种城市轨道交通多线协同运营方案的优化方法及系统。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种城市轨道交通多线协同运营方案的优化方法。

本发明的另一个目的在于提供一种城市轨道交通多线协同运营方案的优化系统。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种城市轨道交通多线协同运营方案的优化方法，该方法包括如下步骤：

S1、统计现有城市轨道交通路网的路网特性、客流特性、各线列车运行计划特性和车站特性；

S2、根据现有城市轨道交通路网的路网特性、客流特性、各线列车运行计划特性和车站特性，设置城市轨道交通多线协同运营仿真方案；

S3、根据现有城市轨道交通路网的路网特性、客流特性、各线列车运行计划特性和车站特性，定义乘客广义出行费用函数，并根据费用函数建立乘客路径选择概率模型；

S4、根据现有城市轨道交通路网的路网特性、客流特性、各线列车运行计划特性、车站特性和乘客路径选择概率模型，计算各仿真方案中各车站的限流人数；

S5、根据各仿真方案中各车站限流人数，计算各仿真方案的乘客总满意度，将乘客总满意度最高值对应的仿真方案作为最优城市轨道交通路网多线协同运营方案。

优选地，步骤S2进一步包括如下子步骤：

S2.1、根据现有城市轨道交通路网的路网特性、客流特性、各线列车运行计划特性和车站特性，按一定发车间隔调整精度，基于不同的发车间隔和不同的站站停与大站停车次比例设置城市轨道交通多线协同运营仿真方案；

S2.2、计算设置完成的城市轨道交通多线协同运营仿真方案的数量Z，公式如下：