列车运行图处理方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车运行图处理方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.列车运行图是调度和管理列车的重要依据，它也是列车自动监控系统(ats，automatic train supervision)的主要组成部分。运行图调整对行车指挥起着至关重要的作用。它是列车在线路上行走的依据，它规定各车次列车占用区间的顺序、列车在每个车站的到达和出发(或通过)时刻、列车在区间的运行时间、列车在车站的停站时间以及机车交路、列车长度等。
3.针对客流量较大的轨道交通线路，目前常规的运行图调整方法已经很难满足运营的需要。常规的运行图调整方法存在以下缺点：列车运行线路单一，整个运行图中只有一类运行计划，各个车站客流不均衡条件，造成客流拥堵的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种列车运行图处理方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中列车运行线路单一，所造成的客流拥堵的问题，实现调整列车运行图，缓解车站客流拥堵。
5.本发明提供一种列车运行图处理方法，包括：
6.基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间；
7.基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本；
8.基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置；
9.基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图。
10.根据本发明提供的列车运行图处理方法，所述基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间，包括：
11.基于如下公式确定所述乘客总出行时间：
[0012][0013]
其中，z1是所述乘客总出行时间，t
ij
是列车从车站i到车站j的正线区间的运行时间，n为目标线路的车站总数量，为列车在第k个车站的停站时间，为列车在单个区间从启动到停车的时间，d1为列车在目标线路运行的固定时间，xk为第k个车站的停站属性。
[0014]
根据本发明提供的列车运行图处理方法，所述基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本，包括：
[0015]
基于如下公式确定所述列车运行总成本：
[0016][0017]
其中，z2为所述列车运行总成本，δt为列车发车时间间隔，c1为列车固定成本，c2为列车每次停站的成本，m1为慢车发车总数，xk为第k个车站的停站属性。
[0018]
根据本发明提供的列车运行图处理方法，所述基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置，包括：
[0019]
确定最小的乘客总出行时间，以及最小的列车运行总成本；
[0020]
基于所述最小的乘客总出行时间，以及所述最小的列车运行总成本，确定大站快车停靠位置。
[0021]
根据本发明提供的列车运行图处理方法，所述基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图，包括：
[0022]
基于所述大站快车停靠位置，确定大交路，并在所述大交路内设置小交路；
[0023]
基于所述大交路和所述小交路，得到所述列车运行图。
[0024]
根据本发明提供的列车运行图处理方法，还包括：
[0025]
在第一目标列车驶入所述小交路的终点站的情况下，将所述第一目标列车的目标车厢进行解编后，再将所述第一目标列车的目标车厢，联挂到第二目标列车上。
[0026]
本发明还提供一种列车运行图处理装置，包括：
[0027]
时间确定模块，用于基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间；
[0028]
成本确定模块，用于基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本；
[0029]
位置确定模块，用于基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置；
[0030]
运行图生成模块，用于基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图。
[0031]
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述列车运行图处理方法的步骤。
[0032]
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车运行图处理方法的步骤。
[0033]
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车运行图处理方法的步骤。
[0034]
本发明提供的列车运行图处理方法、装置、电子设备及存储介质，通过基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间；基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本；基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置；基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图。
[0035]
在本发明提供的列车运行图处理方法中，基于乘客总出行时间，以及列车运行总成本，确定大站快车停靠位置，进而确定列车运行图，采用大站快车的调整策略，缓解了热点车站客流拥堵。
[0036]
因此，本发明提供的列车运行图处理方法，可以解决现有技术中列车运行线路单一，所造成的客流拥堵的问题，实现调整列车运行图，缓解车站客流拥堵。
附图说明
[0037]
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]
图1是本发明提供的列车运行图处理方法的流程示意图；
[0039]
图2是本发明提供的带有存车线和交叉渡线的线路架构设计示意图
[0040]
图3是本发明提供的列车动态解编和联挂的示意图；
[0041]
图4是本发明提供的交路结构示意图之一；
[0042]
图5是本发明提供的交路结构示意图之二；
[0043]
图6是本发明提供的列车运行图处理装置的结构示意图；
[0044]
图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0045]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]
下面结合图1-图7描述本发明的列车运行图处理方法、装置、电子设备及存储介质。
[0047]
如图1所示，本发明提供的一种列车运行图处理方法，包括：
[0048]
步骤110、基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间。
[0049]
可以理解的是，车站区间对应的列车运行时间，也即是列车在两个车站之间的运行时间。车站停站属性，也即是列车在对应车站是否需要跳站。
[0050]
进一步，车站停站属性为0，即列车在该车站不跳停；车站停站属性为1，即列车在该车站要跳停。
[0051]
例如，可以根据沿途车站的车站属性评价车站的重要性，比如火车站、汽车站等交通枢纽，商务区，大型住宅区、景点等赋予较大的权重属性，对于一般的车站赋予较小的权重属性。权重属性越大的车站，其对应的列车停留时间就越长，权重属性越小的车站，其对应的列车停留时间就越短。
[0052]
步骤120、基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本。
[0053]
可以理解的是，列车发车时间间隔越小，其对应产生的列车运行成本就越高；相反，列车发车时间间隔越大，其对应产生的列车运行成本就越低。
[0054]
列车成本包括列车固定成本，以及列车每次停站的成本；其中，列车固定成本，也
即是列车在对应线路上行驶，所产生的成本；列车每次停站的成本，可以包含有列车制动过程中的能量消耗成本，以及人员维护成本。
[0055]
需要说明的是，慢车指的是在预设的线路内，每个车站都停站的列车，与之相对应的是大站快车，也即是在关键的大站才停站的列车。
[0056]
步骤130、基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置。
[0057]
可以理解的是，确定所述乘客总出行时间满足要求，且所述列车运行总成本也满足要求，所对应的大站快车停靠位置。
[0058]
步骤140、基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图。
[0059]
可以理解的是，基于所述大站快车停靠位置，可以生成对应的大交路运行图，进而基于大交路运行图，生成对应的小交路运行图，最后基于大交路运行图和小交路运行图，就可以得到列车运行图。
[0060]
在一些实施例中，所述基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间，包括：
[0061]
基于如下公式确定所述乘客总出行时间：
[0062][0063]
其中，z1是所述乘客总出行时间，t
ij
是列车从车站i到车站j的正线区间的运行时间且i≠j，n为目标线路的车站总数量，为列车在第k个车站的停站时间，为列车在单个区间从启动到停车的时间，d1为列车在目标线路全部区间运行的固定时间，xk为第k个车站的停站属性，xk≥1。
[0064]
可以理解的是，根据地铁车站进站和出站的客流量，乘客的出行时间，以及企业的运营成本，综合考虑城市规划，确定大站快车停靠位置。乘客的进出站情况可以通过进站时输入目的地获取，一般通过智能终端实现。
[0065]
同时根据沿途车站的车站属性评价车站的重要性，比如火车站、汽车站等交通枢纽，商务区，大型住宅区、景点等赋予较大的权重，即车站停站属性，而一般的车站赋予较小的权重。
[0066]
根据车站的客流量，乘客的出行时间，以及企业的运营成本等指标，建立模型，通过两个目标函数获取大站快车的停靠位置。
[0067]
在一些实施例中，所述基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本，包括：
[0068]
基于如下公式确定所述列车运行总成本：
[0069][0070]
其中，z2为所述列车运行总成本，δt为列车发车时间间隔，δt＞0，c1为列车固定成本，c2为列车每次停站的成本，m1为慢车发车总数，xk为第k个车站的停站属性。
[0071]
可以理解的是，根据约束条件，获取上述两个式中的最小值，从而获取大站快车停靠的位置。上述两个式中的最小值，可以减少乘客出行时间和降低运行成本。
[0072]
在一些实施例中，所述基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置，包括：
[0073]
确定最小的乘客总出行时间，以及最小的列车运行总成本；
[0074]
基于所述最小的乘客总出行时间，以及所述最小的列车运行总成本，确定大站快车停靠位置。
[0075]
在一些实施例中，所述基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图，包括：
[0076]
基于所述大站快车停靠位置，确定大交路，并在所述大交路内设置小交路；
[0077]
基于所述大交路和所述小交路，得到所述列车运行图。
[0078]
可以理解的是，早高峰时段是调度指挥压力最大的时段，如果满足了早高峰时段的乘客需求，就可认为也满足了全天其它时段的乘客需求。因此，可以基于早高峰时段的客流，确定大交路以及小交路，进而确定列车运行图。
[0079]
在预设的研究时段内，大小交路中列车均以相同的时间间隔行车。大小交路嵌套方式，小交路在大交路的中间或两端均可设置。
[0080]
小交路的行车间隔取值需要满足小交路客流的需求，为了避免列车在上行或则下行路上发生行车冲突，大交路的列车，即大站快车的行车间隔应是小交路的整数倍。
[0081]
当计算出来的小交路的是始发站到终点站的行车间隔大约大交路的行车间隔时，此时小交路的行车间隔取值应和大交路相同。
[0082]
在一些实施例中，列车运行图处理方法，还包括：
[0083]
在第一目标列车驶入所述小交路的终点站的情况下，将所述第一目标列车的目标车厢进行解编后，再将所述第一目标列车的目标车厢，联挂到第二目标列车上。
[0084]
可以理解的是，为了便于小交路的折返，对于线路建设初期，就要考虑小交路始发站和终点站的折返问题，如图2所示，在小交路始发站和终点站站前或者站后设计交叉渡线和存车线路，供小交路折返和停车使用。
[0085]
其中，断面客流是指通过轨道交通线路各区间的客流，通常以小时或整天为单位统计，根据列车行驶方向，又分为上行断面客流和下行断面客流。
[0086]
列车动态编组的设计如下：
[0087]
为了便于不同小交路之间的客流交换，可以采用动态编组的方式对小交车进行解编，小交路的终点站一般是小交车动态解编的车站。将一个小交路的终点站解编的车厢(即：第一目标列车的目标车厢)联挂到另一个小交路的小交车(即：第二目标列车)上，此时解编的车组为作为主动联挂车，另一个小交车为被动连挂车。
[0088]
列车动态解编和联挂的示意图如图3所示。图中的第一小交车(即：第一目标列车)可以选择4编组、6编组、8编组或者10编组，编组的类型根据客流量确定。通过小交路终点站后，列车自动解编2编组或则4编组，然后解编后的车组和新的小交路中的第二小交车(即：第二目标列车)联挂，组成新的小交车，至此完成一种动态的解编和联挂。
[0089]
在另一些实施例中，本发明提供的列车运行图处理方法如下：
[0090]
(1)选择大站快车的停靠点
[0091]
根据客流分析，b和c分别为客流较为拥堵的火车站和中央商务区，为了缓解交通拥堵，将b和c作为大站快车的第两个停靠点，因此得到的大站快车的运行线路示意图。
[0092]
(2)选择大小交路的起点和终点站
[0093]
根据乘客的上车难度和等待时间，如果选择a站、b站和c站作为小交路的起始站，交路示意图如图4所示。
[0094]
根据乘客的上车难度和等待时间，如果选择a站、ab站、b站和c站作为小交路的起始站，那么绘制的交路如图5所示。
[0095]
(3)选择列车动态解编和联挂
[0096]
列车动态解编和联挂的示意图如图3所示。图中的第一小交车(即：第一目标列车)可以选择4编组、6编组、8编组或者10编组，编组的类型根据客流量确定。通过小交路终点站后，列车自动解编2编组或则4编组，然后解编后的车组和新的小交路中的第二小交车(即：第二目标列车)联挂，组成新的小交车，至此完成一种动态的解编和联挂。
[0097]
综上所述，本发明提供的列车运行图处理方法，包括：基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间；基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本；基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置；基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图。
[0098]
在本发明提供的列车运行图处理方法中，基于乘客总出行时间，以及列车运行总成本，确定大站快车停靠位置，进而确定列车运行图，采用大站快车的调整策略，缓解了热点车站客流拥堵。
[0099]
因此，本发明提供的列车运行图处理方法，可以解决现有技术中列车运行线路单一，所造成的客流拥堵的问题，实现调整列车运行图，缓解车站客流拥堵。
[0100]
进一步，本发明在编制列车运行图时，采用大站快车线路内嵌套小交路的调整策略，减少了乘客进站乘车等待的时间，同时降低了空载率。
[0101]
本发明提供的列车运行图处理方法还改变了列车常规的编组，根据客流现状设计成动态编组，带有存车线和交叉渡线的基础设施提升了列车的运力。
[0102]
而且，本发明提供的列车运行图处理方法有较强的扩展性和实用性，根据城市客流的预测信息，运营调度管理者合理选择调整和动态调整编图策略。
[0103]
下面对本发明提供的列车运行图处理装置进行描述，下文描述的列车运行图处理装置与上文描述的列车运行图处理方法可相互对应参照。
[0104]
如图6所示，本发明提供的列车运行图处理装置600，包括：时间确定模块610、成本确定模块620、位置确定模块630以及运行图生成模块640。
[0105]
时间确定模块610，用于基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间；
[0106]
成本确定模块620，用于基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本；
[0107]
位置确定模块630，用于基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置；
[0108]
运行图生成模块640，用于基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图。
[0109]
在一些实施例中，时间确定模块610进一步用于基于如下公式确定所述乘客总出行时间：
[0110][0111]
其中，z1是所述乘客总出行时间，t
ij
是列车从车站i到车站j的正线区间的运行时间，n为目标线路的车站总数量，为列车在第k个车站的停站时间，为列车在单个区间从启动到停车的时间，d1为列车在目标线路运行的固定时间，xk为第k个车站的停站属性。
[0112]
在一些实施例中，成本确定模块620进一步用于基于如下公式确定所述列车运行总成本：
[0113][0114]
其中，z2为所述列车运行总成本，δt为列车发车时间间隔，c1为列车固定成本，c2为列车每次停站的成本，m1为慢车发车总数，xk为第k个车站的停站属性。
[0115]
在一些实施例中，位置确定模块630包括：第一确定单元和第二确定单元。
[0116]
第一确定单元用于确定最小的乘客总出行时间，以及最小的列车运行总成本。
[0117]
第二确定单元用于基于所述最小的乘客总出行时间，以及所述最小的列车运行总成本，确定大站快车停靠位置。
[0118]
在一些实施例中，运行图生成模块640包括：交路生成单元和运行图生成单元。
[0119]
交路生成单元用于基于所述大站快车停靠位置，确定大交路，并在所述大交路内设置小交路；
[0120]
运行图生成单元用于基于所述大交路和所述小交路，得到所述列车运行图。
[0121]
在一些实施例中，列车运行图处理装置600，还包括：联挂控制模块。
[0122]
联挂控制模块用于在第一目标列车驶入所述小交路的终点站的情况下，将所述第一目标列车的目标车厢进行解编后，再将所述第一目标列车的目标车厢，联挂到第二目标列车上。
[0123]
下面对本发明提供的电子设备、计算机程序产品及存储介质进行描述，下文描述的电子设备、计算机程序产品及存储介质与上文描述的列车运行图处理方法可相互对应参照。
[0124]
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(communications interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行列车运行图处理方法，该方法包括：
[0125]
步骤110、基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间；
[0126]
步骤120、基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本；
[0127]
步骤130、基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置；
[0128]
步骤140、基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图。
[0129]
此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0130]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的列车运行图处理方法，该方法包括：
[0131]
步骤110、基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间；
[0132]
步骤120、基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本；
[0133]
步骤130、基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置；
[0134]
步骤140、基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图。
[0135]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的列车运行图处理方法，该方法包括：
[0136]
步骤110、基于车站区间对应的列车运行时间、列车停站时间、列车启动至停车时间以及车站停站属性，确定乘客总出行时间；
[0137]
步骤120、基于列车发车时间间隔、列车成本，以及慢车发车总数，确定列车运行总成本；
[0138]
步骤130、基于所述乘客总出行时间，以及所述列车运行总成本，确定大站快车停靠位置；
[0139]
步骤140、基于所述大站快车停靠位置，得到列车运行图。
[0140]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0141]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0142]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。