[发明专利]一种基于列车开行方案的高速铁路客流分配方法

说明书

本发明是一种基于列车开行方案的高速铁路客流分配方法，该种高速铁路客流分配方法首先标定网络图各节点广义成本并生成有效超路径网络，计算节点权重与节点分配比例后进行客流分配，将出行旅客在路网中的路径选择行为转化为节点与弧段的选择，解决现有技术不适应铁路旅客在掌握出行信息前提条件下的客流分配问题，提高基于列车开行方案网络高铁客流分配的准确性与科学性。

技术领域

本发明是涉及智能交通技术领域，具体的说是一种基于列车开行方案的高速铁路客流分配方法。

背景技术

高速铁路列车开行方案确定了高速动车组运行区段、列车种类及开行频次。其中，动车组的运行区段包括始发站、终到站及经由车站，列车种类则根据不同列车的停站方案表明不同列车的服务属性与水平，开行频次表示一定时间范围内的行车量大小。列车开行方案是编制列车运行图的前提和基础，是中观层面铁路旅客运输组织的核心生产计划。

客流分配是客流需求预测的最后一个阶段，客流分配将路网不同OD出行需求合理分配到具体服务网络上，进而产生基于网络弧段或网络路径的客流量。客流分配过程既与客流需求相关，也与服务网络的供给水平相关，客流分配结果反映了运输供给与运输需求的契合程度。基于列车开行方案的高铁客流分配方法是在准确预测高铁出行需求的基础上，将高铁路网不同OD的客流量科学分配到由列车开行方案构成的服务网络上，进而得到相同OD间不同列车开行方案承担的客流量。

基于列车开行方案的客流分配方法在中短期铁路运输组织方案设计中具有重要意义。第一，基于列车开行方案的配流结果充分反映了运输市场需求与运输供给之间的契合度，可以根据配流结果有效评价列车开行方案编制质量的优劣。第二，客流分配是列车开行方案优化设计领域的一个子问题，开行方案决定了客流分配结果，客流分配结果则作为开行方案调整的依据，根据配流结果迭代寻找目标更优的开行方案是该研究领域的主流方法之一。第三，作为中观层面的运输组织计划，列车开行方案的配流结果是指导铁路管理部门有效配置服务资源的量化依据。

既有基于列车开行方案的铁路客流分配方法主要应用拥挤状态下确定性客流分配模型(UE模型)，对于随机平衡客流分配(SUE)以及非拥挤状态客流分配方法缺乏相关论述，未形成明确理论体系。应用UE模型的关键前提是网络弧段或网络路径的广义成本依赖于弧段客流或路径客流，随着客流量的增加，弧段或路径广义成本增加，促使旅客选择广义出行成本最低的路径出行进而达到平衡状态。这一前提不适用于高铁旅客出行(铁路旅客购票出行，在行前已掌握出行路线信息，不会在站点产生排队行为；列车运行时间不随客流变化而变化等)。既有方法难以适用于基于列车开行方案的高铁客流分配计算。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种基于列车开行方案的高速铁路客流分配方法，解决现有技术不适应铁路旅客在掌握出行信息前提条件下的客流分配问题，提高基于列车开行方案网络高铁客流分配的准确性与科学性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于列车开行方案的高速铁路客流分配方法，其特征在于：首先标定网络图各节点广义成本并生成有效超路径网络，计算节点权重与节点分配比例后进行客流分配，具体步骤如下：

步骤1，列车开行方案服务网络建模；

步骤2，网络初始化；网络中任一节点，令V^*(j)＝∞，V^*(j)用来标记网络任一节点至终点的广义成本；网络中任一弧段，令Δ^*(a)＝∞，Δ^*(a)表示各弧段广义成本，h^*(a)用来标记有效上车弧段头节点集，令B＝{d}，V^*(d)＝0，D是终点；

步骤3，节点选择，遍历列车开行方案网络图中节点直至令j＝argmin{V^*(i)|i∈B}，将j点从集合B移除；