[发明专利]一种列车实时调整与站台等待人数控制的联合优化方法

说明书

本发明属于城市轨道交通列车调度优化控制技术领域，涉及一种列车实时调整与站台等待人数控制的联合优化方法，包括：S1：采集列车实时信息；S2：据列车实际到发时间与原计划时间对比，判断列车是否偏离；S3：如果列车偏离计划，则用列车实时调整与站台等待人数控制的联合优化方法控制；S4：重复步骤S1‑S3，直到控制结束。本发明通过实时获取列车信息，当列车受到干扰，当偏离既定运行时刻或乘车人数偏差过大时，启动本发明的列车自动调整控制方法，并结合已有ATO，保障列车在延误下正常运行，保证轨道交通系统的效率、准点率和乘车舒适性。与既有基于动态规划和MPC方法的列车调整方法相比，保证列车自动调整的实时性。

技术领域

本发明属于城市轨道交通列车调度优化控制技术领域，涉及一种列车实时调整与站台等待人数控制的联合优化方法。

背景技术

近年来，随着城市发展的不断加快，人口密度的不断加大，城市所面临的交通压力不断增加。为了减轻交通压力，城市轨道交通系统已经成为在现代大城市客运中最快速、清洁和有效的方式。与传统的客运铁路交通不同，城市轨道交通系统具有更大的运输能力、更高的准时性和更低的能耗，被认为是城市公共交通系统的支柱。

尽管城市轨道交通配备了自动列车控制(ATC)系统来提高线路容量和运输效率，但近年来地铁乘客人数的急剧增加以及基础设施资源的匮乏，意味着许多地铁系统都面临着高负载操作。在这种情况下，当列车受到干扰发生延迟时，若未能及时消除列车延迟，将会导致后续列车的运行情况对整个线路网络造成影响，等待人数大面积滞留，造成乘客在站台积压，无法快速有效进行疏散。在这里，干扰是指那些导致列车的延迟时间相对较短的事件，可以通过调整时刻表逐渐消除延迟的影响。因此对列车实时调整和站台等待人数进行优化控制显得十分重要。

在实际的地铁运营中，当发生延误时，调度员可以根据调度员的专业知识和经验手动进行调度，现有的列车调整控制具有以下三个缺点：

(1)主要根据调度员的专业知识和经验进行人工调整。

(2)缺乏对列车自动调整与站台等待人数联合优化的相关研究。

(3)以往的调度系统很难实时获取高质量的调度方案，不能保证实时性。

因此，本专利研究一种列车实时调整与站台等待人数控制的联合优化方法，能保证地铁系统能够通过控制策略自动调整停留时间和站台等待人数，以恢复列车的延误，采用集中式计算，能够对列车自动调整和站台等待人数进行联合研究。

发明内容

为了克服现有列车自动调整控制存在的缺点，本发明公开了一种列车实时调整与站台等待人数控制的联合优化方法，通过对列车运行状态和站台等待人数状态的监控，当列车出发时间与原计划时刻表产生误差时，触发在线自动调整算法，从而达到：提高算法实时性的目标。

为了解决上述问题，本发明提出一种列车实时调整与站台等待人数控制的联合优化方法，具体技术方案如下：

一种列车实时调整与站台等待人数控制的联合优化方法，包括以下步骤：

S1：采集列车实时信息；

所述列车实时信息包括：实际的到发时间、列车上的人数、计划到发时间、站台等待人数和乘客到达率等信息；

S2：根据列车的实际的到发时间与原有计划时刻表的计划到发时间进行对比，判断列车是否发生偏离；

S3：如果列车偏离原有计划时刻表，则使用列车实时调整与站台等待人数控制的联合优化方法进行控制，具体包括以下步骤：

S31：给定列车辆数、车站数、预测时域和控制时域；

S32：根据列车的出发时间和站台等待人数建立地铁列车自动调整动态模型，采用模型预测控制(MPC)算法进行滚动优化，预测得到预测时域的相关信息；