一種城軌路網(wǎng)突發(fā)事件條件下客流估算系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種城軌路網(wǎng)突發(fā)事件條件下客流估算系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)設(shè)計(jì)多因素影響的阻抗計(jì)算方法，以及有效路徑的計(jì)算方法，得到路網(wǎng)OD間多路徑分配比例，并按照比例對(duì)客流進(jìn)行加載。然后結(jié)合歷史同期客流分布規(guī)律，通過(guò)客流在路網(wǎng)中的推演獲得客流的全狀態(tài)，并結(jié)合突發(fā)事件的信息從中篩選出受影響的客流。對(duì)受影響的客流按照重分配規(guī)則處理后，對(duì)客流指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)從而得到最終的計(jì)算結(jié)果。本發(fā)明提升軌道交通路網(wǎng)應(yīng)急處置能力，保證城市軌道交通的安全性，從而大幅度提高我國(guó)城市公共交通的服務(wù)水平和質(zhì)量，是有利于民生的有益舉措。
【專利說(shuō)明】一種城軌路網(wǎng)突發(fā)事件條件下客流估算系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種城軌路網(wǎng)突發(fā)事件條件下客流估算系統(tǒng)，尤其涉及一種城軌路網(wǎng) 突發(fā)事件條件下客流影響分析技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)城市軌道交通里程的增長(zhǎng)，其安全運(yùn)營(yíng)和應(yīng)急調(diào)度的重要性日益突顯。 城軌路網(wǎng)系統(tǒng)作為城市公共交通的主要承擔(dān)者，一旦發(fā)生區(qū)間中斷等突發(fā)事件，將造成客 流大面積聚集，對(duì)乘客運(yùn)輸安全和服務(wù)水平產(chǎn)生較大影響。路網(wǎng)突發(fā)事件頻發(fā)，為合理調(diào)配 運(yùn)能、實(shí)施有效的客運(yùn)組織措施，需要更加快速和準(zhǔn)確地掌握突發(fā)事件的波及范圍、影響程 度等量化數(shù)據(jù)。
[0003]目前，尚缺乏一種完善的、系統(tǒng)的城軌路網(wǎng)突發(fā)事件客流影響分析技術(shù)，現(xiàn)有的系 統(tǒng)和方法很難對(duì)突發(fā)情況下的客流影響進(jìn)行準(zhǔn)確分析，來(lái)保證運(yùn)營(yíng)決策部門做出正確的決 策。
[0004]根據(jù)歷史同期的客流0D (Origin and Destination)數(shù)據(jù)，根據(jù)突發(fā)事件的特征 信息在路網(wǎng)上對(duì)客流進(jìn)行分配，可以得到突發(fā)客流在路網(wǎng)的分布范圍和影響強(qiáng)度。目前，針 對(duì)城市軌道交通路網(wǎng)客流分布和突發(fā)事件影響分析方法有以下研究：（1)城市軌道交通 路網(wǎng)客流分布方法：國(guó)內(nèi)外對(duì)軌道交通客流分配的研究主要分為客流均衡分配和客流非 均衡分配兩種方法。通過(guò)定義各路段的阻抗函數(shù)，利用路徑搜索算法尋找有效路徑，并利用 Logit模型或者基于Wardrop原理的客流均衡分配模型對(duì)客流進(jìn)行推演和分布計(jì)算。（2) 路網(wǎng)突發(fā)事件影響分析方法：國(guó)內(nèi)外對(duì)于突發(fā)客流影響分析的研究主要有兩種方法：其一 是研究地鐵車站人群的疏散模式，利用計(jì)算機(jī)仿真分析人群行為及突發(fā)事件情況下的疏散 過(guò)程；其二是利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論研究路網(wǎng)的連通性和魯棒性，從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳播動(dòng)力學(xué)角度 利用SIR流行病傳播模型，從傳播閾值，微觀傳播機(jī)制和免疫策略等方面研究突發(fā)事件下 軌道交通網(wǎng)絡(luò)的客流量的演變。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明構(gòu)建了基于歷史客流規(guī)律的突發(fā)事件條件下城市軌道交通路網(wǎng)客流影響 分析系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)了針對(duì)全路網(wǎng)的軌道交通客流推演，并結(jié)合突發(fā)事件的信息從中篩選出 受影響的客流。對(duì)受影響的客流按照重分配規(guī)則處理后，對(duì)客流指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)從而得到最 終的計(jì)算結(jié)果。本發(fā)明具體采取如下技術(shù)方案： 城軌路網(wǎng)突發(fā)事件條件下客流估算系統(tǒng)，其包括： 存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)歷史同期客流0D數(shù)據(jù)，以及路網(wǎng)部分線路區(qū)間發(fā)生中斷運(yùn)營(yíng)的情 況下途經(jīng)中斷區(qū)間的路徑數(shù)據(jù)； 路徑比率分配模塊，用于對(duì)路網(wǎng)中的路徑阻抗以及有效路徑進(jìn)行定義，建立路徑搜索 算法獲得各個(gè)0D之間的有效路徑，并利用效用理論通過(guò)阻抗計(jì)算出0D對(duì)之間多路徑選擇 的概率； 受影響客流篩選和重分布模塊，用于對(duì)受影響的客流進(jìn)行分類篩選和重分布計(jì)算； 客流估算模塊，用于將存儲(chǔ)模塊中的歷史同期客流0D數(shù)據(jù)輸入至路徑比率分配模塊， 對(duì)日常情況下的客流進(jìn)行加載，輸出日常客流的推演結(jié)果；并將日?？土鞯耐蒲萁Y(jié)果、存儲(chǔ) 模塊中途經(jīng)中斷區(qū)間的路徑數(shù)據(jù)輸入至受影響客流篩選和重分布模塊，根據(jù)受影響客流篩 選和重分布模塊的輸出結(jié)果計(jì)算出受影響客流的指標(biāo)值。
[0006] 優(yōu)選地，所述受影響客流的分類篩選方法為：將所述受影響客流分為無(wú)法到達(dá)目 的地的客流，需要繞行的客流，徑路擁擠度提升、服務(wù)水平下降的客流，出行未受到中斷區(qū) 間影響的客流； 無(wú)法到達(dá)目的地的客流包括當(dāng)路網(wǎng)未被中斷區(qū)間割裂時(shí)，無(wú)法到達(dá)目的地的客流僅包 括起點(diǎn)或訖點(diǎn)位于中斷區(qū)間內(nèi)部的客流；當(dāng)路網(wǎng)被中斷區(qū)間割裂為多個(gè)互不連通的子路網(wǎng) 時(shí)，其除了前述客流外還包括出行起訖點(diǎn)位于不同子路網(wǎng)的客流； 需要繞行的客流包括事故發(fā)生時(shí)尚未進(jìn)入路網(wǎng)的客流；事故發(fā)生后已經(jīng)位于路網(wǎng)中， 但是尚未到達(dá)中斷區(qū)間的客流；以及事故發(fā)生后已經(jīng)位于路網(wǎng)中，已經(jīng)通過(guò)了中斷區(qū)間的 客流。
[0007] 優(yōu)選地，所述受影響客流的重分布計(jì)算方法為： 受影響的客流分為兩類：無(wú)法抵達(dá)目的地的0D客流、出行路徑發(fā)生改變的0D客流，對(duì) 上述兩類客流進(jìn)行不同的處理方法： (1) 對(duì)無(wú)法通過(guò)軌道交通換乘抵達(dá)目的地的0D客流：0點(diǎn)在在中斷區(qū)間內(nèi)的客流不參 與客流分配；事故發(fā)生后未上車的乘客和事故發(fā)生時(shí)已經(jīng)在最初選擇的路徑上的乘客，按 照最初選擇的路徑走到可達(dá)的最后一站，將這一站更改為D站進(jìn)行客流分配； (2) 對(duì)出行路徑發(fā)生改變的0D客流：事故發(fā)生后還未上車的乘客，按照新的路徑選擇 比例進(jìn)行配流；事故發(fā)生時(shí)已經(jīng)在最初選擇的路徑上的乘客：若乘客在車站里，將該站改 為〇,按照新的路徑選擇比例進(jìn)行配流；若乘客在區(qū)間里，將下一個(gè)換乘站改為〇按照新的 路徑選擇比例進(jìn)行配流； 某一 0D有效路徑的效用值,假設(shè)某一 0D有效路徑集為N，i=l，2,. . . n，區(qū)間中斷造 成路徑k不可用，余下的路徑客流分配比例為：

【權(quán)利要求】
1. 一種城軌路網(wǎng)突發(fā)事件條件下客流估算系統(tǒng)，其特征在于，包括： 存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)歷史同期客流OD數(shù)據(jù)，以及路網(wǎng)部分線路區(qū)間發(fā)生中斷運(yùn)營(yíng)的情 況下途經(jīng)中斷區(qū)間的路徑數(shù)據(jù)； 路徑比率分配模塊，用于對(duì)路網(wǎng)中的路徑阻抗以及有效路徑進(jìn)行定義，建立路徑搜索 算法獲得各個(gè)OD之間的有效路徑，并利用效用理論通過(guò)阻抗計(jì)算出OD對(duì)之間多路徑選擇 的概率； 受影響客流篩選和重分布模塊，用于對(duì)受影響的客流進(jìn)行分類篩選和重分布計(jì)算； 客流估算模塊，用于將存儲(chǔ)模塊中的歷史同期客流OD數(shù)據(jù)輸入至路徑比率分配模塊， 對(duì)日常情況下的客流進(jìn)行加載，輸出日?？土鞯耐蒲萁Y(jié)果；并將日?？土鞯耐蒲萁Y(jié)果、存儲(chǔ) 模塊中途經(jīng)中斷區(qū)間的路徑數(shù)據(jù)輸入至受影響客流篩選和重分布模塊，根據(jù)受影響客流篩 選和重分布模塊的輸出結(jié)果計(jì)算出受影響客流的指標(biāo)值。
2. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的城軌路網(wǎng)突發(fā)事件條件下客流估算系統(tǒng)，其特征在于，所 述受影響客流的分類篩選方法為：將所述受影響客流分為無(wú)法到達(dá)目的地的客流，需要繞 行的客流，徑路擁擠度提升、服務(wù)水平下降的客流，出行未受到中斷區(qū)間影響的客流； 無(wú)法到達(dá)目的地的客流包括當(dāng)路網(wǎng)未被中斷區(qū)間割裂時(shí)，無(wú)法到達(dá)目的地的客流僅包 括起點(diǎn)或訖點(diǎn)位于中斷區(qū)間內(nèi)部的客流；當(dāng)路網(wǎng)被中斷區(qū)間割裂為多個(gè)互不連通的子路網(wǎng) 時(shí)，其除了前述客流外還包括出行起訖點(diǎn)位于不同子路網(wǎng)的客流； 需要繞行的客流包括事故發(fā)生時(shí)尚未進(jìn)入路網(wǎng)的客流；事故發(fā)生后已經(jīng)位于路網(wǎng)中， 但是尚未到達(dá)中斷區(qū)間的客流；以及事故發(fā)生后已經(jīng)位于路網(wǎng)中，已經(jīng)通過(guò)了中斷區(qū)間的 客流。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的城軌路網(wǎng)突發(fā)事件條件下客流估算系統(tǒng)，其特征在于，所 述受影響客流的重分布計(jì)算方法為： 受影響的客流分為兩類：無(wú)法抵達(dá)目的地的OD客流、出行路徑發(fā)生改變的OD客流，對(duì) 上述兩類客流進(jìn)行不同的處理方法： (1) 對(duì)無(wú)法通過(guò)軌道交通換乘抵達(dá)目的地的OD客流：0點(diǎn)在在中斷區(qū)間內(nèi)的客流不參 與客流分配；事故發(fā)生后未上車的乘客和事故發(fā)生時(shí)已經(jīng)在最初選擇的路徑上的乘客，按 照最初選擇的路徑走到可達(dá)的最后一站，將這一站更改為D站進(jìn)行客流分配； (2) 對(duì)出行路徑發(fā)生改變的OD客流：事故發(fā)生后還未上車的乘客，按照新的路徑選擇 比例進(jìn)行配流；事故發(fā)生時(shí)已經(jīng)在最初選擇的路徑上的乘客：若乘客在車站里，將該站改 為〇,按照新的路徑選擇比例進(jìn)行配流；若乘客在區(qū)間里，將下一個(gè)換乘站改為〇按照新的 路徑選擇比例進(jìn)行配流； 某一OD有效路徑的效用值,假設(shè)某一OD有效路徑集為N，i=l，2,...n，區(qū)間中斷造 成路徑k不可用，余下的路徑客流分配比例為：
在基礎(chǔ)路網(wǎng)中將中斷區(qū)間設(shè)置為不可用狀態(tài)：在常態(tài)網(wǎng)絡(luò)的全OD客流分配路徑中刪 除所有途經(jīng)中斷區(qū)間的路徑，重新生成區(qū)間運(yùn)營(yíng)中斷條件下路網(wǎng)OD的多路徑客流分配比 例，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)分布客流的計(jì)算，步驟如下： 對(duì)原OD表中所有OD對(duì)進(jìn)行配流，配流結(jié)果存儲(chǔ)在"0D配流中間表"中； 篩選出受中斷影響的OD對(duì)，保存結(jié)果集； 刪除"0D配流中間表"中與"受影響客流OD對(duì)"相關(guān)聯(lián)的記錄； 刪除"0D配留中間表"中0站在中斷區(qū)間內(nèi)的客流記錄； 重新計(jì)算路網(wǎng)有效路徑以及分配比例，并對(duì)"受影響客流OD對(duì)"進(jìn)行再分配，結(jié)果存儲(chǔ) 在"0D配流中間表"中； 對(duì)受影響客流進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的城軌路網(wǎng)突發(fā)事件條件下客流估算系統(tǒng)，其特征在于，受 影響的客流指標(biāo)為中斷區(qū)間外的車站客流進(jìn)站人數(shù)、出站人數(shù)、換乘站換入人數(shù)、換乘站換 出人數(shù)、受影響斷面客流量以及中斷區(qū)間內(nèi)的車站站內(nèi)滯留人數(shù)，所述受影響的客流指標(biāo) 值計(jì)算方法為：中斷區(qū)間外的車站客流進(jìn)站人數(shù)、出站人數(shù)、換乘站換入人數(shù)、換乘站換出 人數(shù)、受影響斷面客流量直接從OD配流中間表中得到，中斷區(qū)間內(nèi)的車站站內(nèi)滯留人數(shù)的 計(jì)算方法為：
式中：指t時(shí)段車站i的站內(nèi)人數(shù)；t時(shí)段區(qū)間i-j的斷面客流量； 細(xì)是t時(shí)段車站i的進(jìn)站人數(shù)； 是t時(shí)段車站i的出站人數(shù)； FOTtfwi丨是t時(shí)段車站i的換入人數(shù)； TranOrf(?);.是t時(shí)段車站i的換出人數(shù)。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104239726SQ201410484813
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】秦勇, 王子洋, 于鴻飛, 賈利民, 趙忠信, 曾璐, 杜渺, 梁平, 孫方, 戰(zhàn)明輝 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)