[发明专利]一种城轨路网客流估算方法

摘要

本发明提供一种城轨路网客流估算方法。通过设计多因素影响的阻抗计算方法，以及有效路径的计算方法，得到路网OD间多路径分配比例，并按照比例对客流进行加载。然后结合历史同期客流分布规律，通过客流在路网中的推演获得客流的全状态。本发明通过准确估算路网客流量保证城市轨道交通的安全性，从而大幅度提高我国城市公共交通的服务水平和质量，是有利于民生的有益举措。

主权项

一种城轨路网客流估算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：获取历史同期客流OD数据，将获取的数据传输并存储于数据库中；步骤2：在路径比率分配模块中对路网中的路径阻抗以及有效路径进行定义，建立路径搜索算法获得各个OD之间的有效路径，并利用效用理论通过阻抗计算出OD对之间多路径选择的概率，将步骤1获取的历史同期客流OD数据输入至路径比率分配模块，对日常情况下的客流进行加载，输出日常客流的推演结果；其中，步骤2中所述路径比率分配模块中路径阻抗计算方法如下：(1)计算时间阻抗①计算列车运行时间列车运行时间是指乘客在城市轨道交通列车上的时间，其包含区间运行时间和停站时间：Tka,b=ΣTi,j+ΣTs]]>式中：为从a站到b站这一OD第k条路径的列车运行时间；Ti,j为路径k上i站到j站的运行时间；Ts为列车经过中间站的停站时间；②计算换乘时间换乘时间是指乘客在换乘站列车以外所花费的时间，它包括两部分：换乘走行时间和换乘候车时间：Tktr=α1ΣTk,trm,n=α1Σ(Tk,walkm,n+Tk,waitm,n)]]>式中：为a站到b这一OD第k条路径的总换乘时间；为路径k上从m号线换乘到n号线的换乘时间；为从m号线换乘到n号线的走行时间；为从m号线换乘到n号线的候车时间；α1为换乘时间的惩罚系数；换乘走行时间的计算公式为：Tk,walkm,n=Dkm,n/Vkt]]>式中：为在换乘站k从m号线换乘到n号线的走行距离，为在t时段在换乘站k从m号线换乘到n号线的平均步行速度；换乘候车时间的计算公式为：Tk,waitm,n=Hn/2]]>式中：Hn为换乘线路n的发车间隔；③计算进站和出站时间进、出站时间为：ΔTka,b=ΔTka+ΔTkb]]>式中：分别为进站闸机至起点站a站台的走行时间、下车至终点站b的出站闸机走行时间；(2)计算拥挤度阻抗满载率计算公式如下：δ=PD=Pn·Y·B]]>式中：δ为列车满载率；P为单位时间内的断面客流量；D为单位时间内的断面运输能力；n为单位时间内列车开行数量；Y为车辆定员；B为列车编组数量，Y*B也就是整列车定员；拥挤度阻抗为：Q(δ)=0δ≤δ(δ-δ0)Aδ0<δ≤1(1-δ0)A+(δ-1)Bδ>1]]>Q(δ)式中，轨道交通网络中某区段上的拥挤系数；0、A、B分别对应三个等级的拥挤系数，A为一般拥挤时的额外时间开销系数；B为过度拥挤时的额外时间开销系数；δ0为当车内乘客人数等于座位数时的满载率；当车内人数等于定员时，满载率为1；(3)计算换乘惩罚用公式表示如下：Z=α2Hkw]]>式中，是第w个OD对之间第k条路径的换乘次数，α2为上文中换乘惩罚系数；(4)计算留乘时间附加拥挤系数用指数形式表示：式中：η和为参数；xi为到达i站的客流量；c为列车最大载客量；I站的留乘时间为：Tiγ=0xi≤cHin×γixi>c]]>式中：Tiγ为i站的留乘时间；γi为i站的附加拥挤系数；为在i站候车开往n线路方向的发车间隔；所有车站总留乘时间为：Tγ＝∑Tiγ(5)计算乘客综合出行阻抗乘客综合阻抗函数，表示为：Tk,totala,b=[1+Q(δ)]×(Tka,b+Tktr)+ΔTka,b+Z+Tr;]]>步骤3：将步骤2的推演结果输入至受影响客流筛选和重分布模块，对受影响客流进行筛选和重分布计算；所述受影响客流的筛选方法为：将所述受影响客流分为无法到达目的地的客流，需要绕行的客流，径路拥挤度提升、服务水平下降的客流，出行未受到中断区间影响的客流；无法到达目的地的客流包括当路网未被中断区间割裂时，无法到达目的地的客流仅包括起点或讫点位于中断区间内部的客流；当路网被中断区间割裂为多个互不连通的子路网时，其除了前述客流外还包括出行起讫点位于不同子路网的客流；需要绕行的客流包括事故发生时尚未进入路网的客流；事故发生后已经位于路网中，但是尚未到达中断区间的客流；以及事故发生后已经位于路网中，已经通过了中断区间的客流；所述受影响客流的重分布计算方法为：受影响的客流分为两类：无法抵达目的地的OD客流、出行路径发生改变的OD客流，对上述两类客流进行不同的处理方法：(1)对无法通过轨道交通换乘抵达目的地的OD客流：O点在在中断区间内的客流不参与客流分配；事故发生后未上车的乘客和事故发生时已经在最初选择的路径上的乘客，按照最初选择的路径走到可达的最后一站，将这一站更改为D站进行客流分配；(2)对出行路径发生改变的OD客流：事故发生后还未上车的乘客，按照新的路径选择比例进行配流；事故发生时已经在最初选择的路径上的乘客：若乘客在车站里，将该站改为O，按照新的路径选择比例进行配流；若乘客在区间里，将下一个换乘站改为O按照新的路径选择比例进行配流；某一OD有效路径的效用值Si，假设某一OD有效路径集为N，i＝1,2,...n，区间中断造成路径k不可用，余下的路径客流分配比例为：Pi=SiΣSi,i∈N,k∈N,i≠k]]>在基础路网中将中断区间设置为不可用状态：在常态网络的全OD客流分配路径中删除所有途经中断区间的路径，重新生成区间运营中断条件下路网OD的多路径客流分配比例，并进行网络动态分布客流的计算，步骤如下：①对原OD表中所有OD对进行配流，配流结果存储在“OD配流中间表”中；②筛选出受中断影响的OD对，保存结果集；③删除“OD配流中间表”中与“受影响客流OD对”相关联的记录；④删除“OD配留中间表”中O站在中断区间内的客流记录；⑤重新计算路网有效路径以及分配比例，并对“受影响客流OD对”进行再分配，结果存储在“OD配流中间表”中；⑥对受影响客流进行分类统计。