[发明专利]基于分层递阶的地铁线路客流协调控制方法

摘要

本发明提供一种基于分层递阶的地铁线路客流协调控制方法，采用分层递阶控制结构描述线路客流控制系统，并把系统分为三个控制层。采用线性规划的方法建立控制模型，线路层以客流滞留影响程度最小为目标函数，车站层以客流滞留影响程度最小及列车剩余运力利用率最大为目标函数，以列车容量限制、站台基础设施能力限制、区间客流转移限制等因素对目标进行条件约束。本发明在考虑多方面的影响因素下对运力进行资源分配而生成的控制策略，产生更好的客流控制效果。

主权项

一种客流协调控制方法，尤其是基于分层递阶的地铁线路客流协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(一)建立线路客流协调控制模型(1)设置模型的目标函数J为：minJ=Σn=1NΣk=1Kvnk×DETnk×TSnk]]>其中，式中，N为总站台数，K为总车辆数，vkn为乘客滞留系数，为第n个车站分配的任务变量目标值，为第n个车站实际完成的任务变量，为第n个限流车站的任务变量协调偏差值，为一个采样周期，为两辆列车停车间隔，为两辆列车停车时长；(2)设置列车容量约束Σn=1NΣk=1KPAnk≤N×K×C×θ]]>式中，C为列车的额定载客人数，θ为最高满载率；(3)设置站台基础设施能力约束PInk+POnk+vnk-1×DETnk-1≤Zn,max]]>式中，为列车成功下车的乘客数量，Zn,max为最大客流容量；(4)设置区间客流转移约束Σn=1j-1PAnk×Σm=i+1Nr(m)≤(j-i)×C×θ]]>式中，r为同一辆列车中从第i站上车的乘客从第j站下车的客流人数占从第i站上车的客流人数的比例,m为楼扶梯个数；设置区间剩余运力约束与区间转移客流量约束Σk=1KΣn=ijPAnk≤Σk=1KΣn=ijRCnk]]>式中，为第n个车站分配的资源变量；(二)求解线路客流协调控制模型采用多目标约束优化问题的改进粒子群优化算法求解上述线路客流协调控制模型，具体步骤为：Step1：在可行域范围内随机初始化N个粒子并把粒子存放在List1中，设置每个粒子个体最优位置为初始位置，设置初始速度为0；Step2：根据罚函数法与最大最小法，计算每个粒子的适应值，将粒子的适应值为负数的粒子存储在List2中；Step3：根据粒子的适应值，通过轮盘算法在用List2中选取一个粒子作为全局最优值；Step4：更新粒子的速度与位置并将结果储存在List1中；Step5：查看运算精度或者最大迭代次数是否达到预设的要求，如果是，则搜索停止，输出List2，否则返回Step2。Step6：算法结束后，输出最优解。