[发明专利]城市轨道交通乘客出行时间链辨识系统

说明书

一种城市轨道交通乘客出行时间链辨识系统，其从自动售检票系统记录的交易数据中提取乘客出行的起讫点，进行有效路径搜索，对于每条有效路径，结合列车时刻表信息，匹配每条路径所有可能的出行时间链。选取只匹配到一条出行时间链的交易记录作为参考记录，按终点站及出站闸机口不同将参考记录分类，拟合各个闸机口的下车出站时间差概率分布情况。对于匹配到多条出行时间链的交易记录，根据其所选择线路、闸机口及每条时间链的下车出站时间差，由对应闸机口概率密度函数计算概率，选择概率最大者作为该乘客的出行时间链。本发明能够获得乘客完整的出行时间链，可以为轨道交通的运营管理及票务清分提供依据。

技术领域

本发明属于城市轨道交通线网客流仿真领域，特别是涉及城市轨道交通乘客出行时间链辨识系统。

背景技术

随着我国轨道交通的不断发展，许多城市的轨道交通进入网络化运营阶段，为了能够了解路网状态，合理安排行车组织以及进行精确清分，需要能够获取乘客完整的出行时间链，然而现有的AFC系统只能记录乘客的进出站刷卡时间，并不能记录乘客的路径选择及乘坐的车次。为了实现这一目标，可以构建路网仿真模型，推算出乘客的出行时间链。关于路网模型的构建，目前常用的方法是以图的方式描述轨道交通网络进行有效路径的搜索，例如Dijkstra算法、FLOYD算法、A*算法等一系列最短路径求解方法以及基于这些方法的K短路径搜索算法，然而，这些方法普遍存在搜索效率不高的问题；关于乘客出行时间链的获取，国内外的研究大多集中于以随机效用理论构建乘客的路径选择行为，通过研究影响出行者路径选择的因素，根据影响因素构建效用函数，然后使用集计模型计算每条路径被选择的概率。这种方法需要标定大量的模型参数，所需的成本较高且无法获取单个乘客的路径选择及其完整的出行时间链。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供城市轨道交通乘客出行时间链辨识系统，能够获得乘客完整的出行时间链，可以为轨道交通的运营管理及票务清分提供依据，为达此目的，本发明城市轨道交通乘客出行时间链辨识系统，该系统由三个模块组成，其特征在于，包括：

路网拓扑结构构建模块，依据轨道交通网络特征，构建轨道交通路网模型，并实现相关查询功能；

有效路径搜索模块，根据设定的约束条件及相关参数，实现有效路径的搜索；

乘客出行时间链辨识模块，确定乘客完整的出行时间记录；

所述路网拓扑结构构建模块，其构建的路网为G＝{L(s)}，其中G表示所构建的轨道交通路网，L表示轨道交通路网中的线路，其中：

L＝{l₁，l₂，...，l_m}，m为路网中所包含的线路数量；

l_i＝{s_i1，s_i2，...，s_in}，n为线路i上的车站数，s_in表示线路l_i上的第n个车站；

车站s_in又包含车站名、所属线路编号、车站编号和是否为换乘站点4个属性，其中，车站所属线路编号为该车站所在所有线路的集合；车站编号由车站在线路上的相对位置确定，按从下行到上行依次递增，换乘站在不同的线路中分别设置不同的编号以示区分；

依据车站与线路的逻辑关系，实现的查询功能包括：查找与非换乘站最近的换乘站，查找与换乘站相邻的所有换乘站；

查找与非换乘站最近的换乘站:

对于一个非换乘车站，找出其所在的线路上的所有换乘车站，并选择与其间隔车站数最少的换乘站作为其最近换乘站，若同时存在两个或两个以上最近换乘站，则随机选择一个作为其最近换乘站；

查找与换乘站相邻的所有换乘站: