[发明专利]基于设施利用率的地铁车厢内乘客密度的确定方法

说明书

本发明公开了一种基于设施利用率的地铁车厢内乘客密度的确定方法，包括以下步骤：(1)将地铁车厢内的设施进行分类；(2)确定各设施利用率和地铁车厢内乘客密度的函数；(3)确定动态检测半径函数；(4)在初始半径内布设检测器得到各设施的利用率；(5)将利用率输入设施利用率‑密度的反函数中得到对应的车厢内乘客密度；(6)对不同的设施进行拟合优度归一化处理并线性加权以确定车厢内乘客密度的函数；(7)若此密度下动态检测半径与初始半径差值大于预设精度则将前者替代后者，并迭代(4)‑(7)直至满足要求；(8)输出最终车厢内乘客密度结果进行可视化展示。本发明可为地铁站台乘客的引流提供参考。

技术领域

本发明涉及交通运输规划与管理中的公共交通技术领域，尤其涉及一种基于设施利用率的地铁车厢内乘客密度的确定方法。

背景技术

截至2019年末，我国共40个城市的轨道交通运营线路总里程达6730.3公里，同比增长16.8％，有效地促进了我国城市建设和经济的发展，提高了居民出行的便利性。同时地铁运行效率等一系列问题日益凸显，尤其在客流高峰期，如何有效地提升列车的运行效率和优化乘客的出行体验，是当前亟待解决的问题之一。在客流高峰期，优化列车运营调度的关键因素在于缩短列车的停站时间以实现列车运行图的加密，然而，站台乘客在各车厢位置排队候车时分布不均匀，如靠近楼梯口的站台中部乘客密度较大，远离楼梯口的站台两侧客流密度较小。上述站台候车乘客的分布情况同样会影响乘客在车厢内的分布，即中部车厢乘客密度较大而两边车厢乘客密度较小，会导致以下问题：

降低列车运行效率：列车运行时间由行驶时间和列车停站时间组成，列车停站时间由开关门时间、屏蔽门时间和乘客上下车时间组成，当车厢中部密度大而两侧密度小时，中部的上下客时间也会相应增大，进而导致列车停站时间的增加，最终使列车运行时间增加，降低列车的运行效率。

造成时空资源浪费：由于中部车厢乘客密度较大而两边车厢乘客密度较小，当两边的乘客上下车结束后，中部车厢还在持续上下客，此时两边车厢的上下客设施处于空闲状态，这导致两边车厢时空资源的闲置与浪费。

引发交通安全事故：站台候车或列车内的乘客多集中在某几个车厢的位置，这导致上下客时客流流线冲突较为明显，乘客之间的受力较大，极易产生摩擦、拥挤、碰撞、踩踏等安全事故。

影响乘客出行体验：由于车厢内和站台乘客分布的不均匀性，乘客在客流密度较大的区域上下车较为费时费力，同时所乘坐的车厢内部环境十分拥挤，会导致乘客出行体验的下降。

现有的城市轨道交通在车厢内乘客密度的检测和站台引流方面的管理运营存在短板，现有技术中虽有相关的车厢乘客密度的检测方法、装置和系统，如计数器、图像识别、重量传感、压力矩阵、红外线激光测距、手机信令和回声波等一系列技术，但以上技术方法均是基于直接、全面和绝对的角度来获取车厢内部的信息，往往需要花费大量的成本，且准确率较低、可行性不高，目前尚无通过设施利用率与车厢密度的联系从间接、抽样和相对的角度来检测和确定车厢乘客密度的方法。因此，有必要设计一种新的方法来解决该问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种基于设施利用率的地铁车厢内乘客密度的确定方法，基于检测结果辅以站台的引流措施实现列车上下客和乘坐环境的改善，满足乘客对城市轨道交通系统可用、可靠、舒适和便捷的要求，同时提高整个城市轨道交通系统的时空资源利用率和服务品质。

为实现本发明的目的，提供一种基于设施利用率的地铁车厢内乘客密度的确定方法，包括如下步骤：

S10，对车厢内的使用设施进行分类；

S20，确定第i类设施的设施利用率-车厢内乘客密度函数y_i＝f_i(x)；

S30，利用社会力模型概念和人体气泡模型确定设施的动态检测半径函数r_k＝g(x)；