(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211161211.4 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 深圳市城市交通 规划设计 研究中心 股份有限公司 地址 518131 广东省深圳市龙华区民治街 道龙塘社区星河传奇花园三期商厦1 栋C座1210 (72)发明人 张晓春　霍剑光　王祖健　陈振武　 周勇　徐巍　吴海龙　阚倩　 庄蔚群　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市伟晨专利代理事务 所(普通合伙) 23209 专利代理师 李晓敏 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种城市轨道交通交路时刻表优化方法、 设 备及存储介质 (57)摘要 本申请公开了一种城市轨道交通交路时刻 表优化方法、 设备及存储介质， 属于智慧交通技 术领域。 解决了现有技术中存在的分时段计算时 不同时段交路时刻重叠问题。 本申请技术要点： 步骤一， OD客流特征量提取； 步骤二， OD出行站点 路径获取； 步骤三， 轨道大小交路数据集构建： 步 骤四， 时间网络构建； 步骤五， 建立交路时刻 表优 化模型。 本申请通过优化模型计算输出全天的交 路运行时刻 表， 解决分时段计算时不同时段交路 时刻重叠问题； 本申请模型不局限于现有的交路 方案， 提供新增交路方案， 扩大优化算法求解空 间； 本申请实现提升服务质量的同时解决列车实 际运行过程出现的运能与客流不匹配问题， 模型 结果更具有落地性。 权利要求书4页 说明书12页 附图5页 CN 115239030 A 2022.10.25 CN 115239030 A 1.一种城市轨道交通交路时刻表优化方法， 其特 征在于， 包括： 步骤一， OD客流特征量提取： 取每周固定一天的OD客流数据求均值作为OD客流特征量， OD客流数据中包含乘客出行 全环节中的始发站点和目的站点； 步骤二， OD出行站点路径获取： 根据地铁轨道网络中的各个站点和OD客流数据， 利用Dijkstra算法计算OD的最短出行 路径； 步骤三， 轨道大小交路数据集构建： 根据轨道线路上所有折返站集合， 计算笛卡尔集得到大小交路站点始发目的站点流 向， 计算获得新增交路的始发时刻表， 进 行新增交路的始发时刻表推演， 得到新增的大小交 路， 使用R表 示交路集合； 遍历交路集合， 统计同折返站同方向的交路对， 统计同折返站的进 出交路对， 统计交路对的始发时间差； 步骤四， 时间 网络构建： 将现状和新增的大小交路拆分为节点和边， 边构建有向图网络， 遍历所有OD并匹配出 行方案， 遍历OD出行路径集合， 统计以交路为主键的路径， 统计以路径为主键的OD集合， 统 计以时间和断面为主键的路径集合， 统计每个备选路径上 的OD需求优化前换乘候车时长， 统计路径中第一个班次集 合以及第二个班次集 合； 步骤五， 建立交路时刻表优化模型： 根据步骤一至四， 得到OD的可能出行路径， 交路时刻表优化模型通过决策OD乘车路径、 交路选择和发车时间， 来实现乘车总时长最短。 2.根据权利要求1所述的一种 城市轨道 交通交路时刻表优化方法， 其特征在于， 所述步 骤二， 具体步骤为： S2.1构造一个无向加权网络图 ， 中的节点与实际地铁站点相对应， 节点集合记为 V， 相邻的地铁站点组成一个边， 边权 重为相邻站点的运行时长； S2.2任取无向加权网络图中一个节点作为源点 ， ， 并设置距离字典 和访 问列表 ， 表示源点 到顶点 的时长， 初始化为 ， 其他节点到源 点的距离值 为无穷大， 即 ， ， 访问列表 存放已经访问的节点； S2.3遍历源 点 相连的节点， 分别计算源点到达该节点的时长， 更新距 离字典 ， 取 最小时长的路径的终点 放入访问列表 中； S2.4从距离字典 中找到距离源点 最近的节点， 遍历该节点的相邻顶点， 将距离 信息记录 至距离字典 中， 取最小时长的路径的终点 放入访问列表 中； S2.5重复S2.4直至除终点以外的全部顶点遍历完毕， 距离字典 中存储的是从源点 到所有顶点的最短距离， 访问列表 是从源点到所有顶点的最短路径。 3.根据权利要求2所述的一种 城市轨道 交通交路时刻表优化方法， 其特征在于， 所述步 骤三， 具体步骤为： S3.1已知线路上 所有折返站集 合 ， 计算笛卡尔集权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115239030 A 2， 为新增交路始发站点， 为新增交路 目的站点， 得到大小交路站点始发目的站点 流向； S3.2统计现状交路始发时间和现状发车间隔； S3.3以现状交路始发时间和预设的发车间隔变化率， 计算出交路发车的时间点， 得到 新增交路的始发时刻； S3.4以交路流向和交流始发时刻， 进行新增交路的始发时刻表推演， 得到新增的大小 交路， 使用 表示交路集 合； S3.5遍历交路集合 ， 统计同折返站同方向的交路对， 统计同折返站的进出交路对， 统 计交路对的始发时间差 。 4.根据权利要求3所述的一种 城市轨道 交通交路时刻表优化方法， 其特征在于， 所述步 骤四， 具体步骤为： S4.1将现状交路和新增的大小交路拆分为节点和边， 节点对应交路途经的每个站点， 边对应交路途经的断面， 由先后经 过的两个站点组成； S4.2使用步骤S4.1中的边构建有向图网络， 有向图网络中包 含了所有交路的节点； S4.3遍历所有OD， 针对单一OD利用深度遍历策略进行匹配出行方案， 具体的， 已知OD的 始发站点、 到站时刻和最短的出行站 点路径， 从有向图网络中搜索出相匹配的节点， 然后搜 索下一个探访的节点， 判断当前节点是否对应为OD最短站点路径的站点， 若是继续向下一 个节点进行搜索， 并判断节点是否在OD的最短站点路径中， 直至无叶子节点或者到达目的 站点， 若否则返回至上一个节点继续进行遍历， 直至无叶子节点， 使用 表示OD出行需求d 的出行路径集 合； S4.4遍历OD出行路径集合 ， 统计以交路为主键的路径集合， 使用 表示交路 相关 的出行路径集合； 统计以路径为主键的OD集合， 使用 表示路径 可满足的OD出行需求集 合； 统计以时间 和断面 为主键的路径集合， 记为 ； 统计每个备选路径 上的OD出行 需求 优化前候车时长， 记为 ； 统计每个备选路径 上的OD出行需求 优化前换乘候 车时长， 记为 ； 统计路径 中第一个班次集 合和第二个班次集 合。 5.根据权利要求4所述的一种城市轨道交通交路时刻表优化方法， 其特征在于， S5.1模 型的目标如下： 其中， 为最小化目标函数， 表示OD集合， 路径 中第一个班次集合和第二个班次 集合表示为 和 ， 集合中元素只有一个， 和 分别是路径 中第一个班次和第二 个班次， 表示优化前OD出行需求 通过路径 出行时的候车时长， 表示第一个班 次 时刻调整量， 表示第二个班次 时刻调整量， 表示OD出行需求 包含的人数，权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115239030 A 3