一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法及装置与流程

本发明属于高速铁路规划领域，特别涉及了一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法及装置。

背景技术：

1、在高速铁路运营过程中，能否给乘客提供良好的服务很大程度上取决于列车运行图编制的质量。列车区间运行时间编制列车运行图的重要依据，一般由区间最小运行时间和区间运行缓冲时间组成。对于区间最小运行时间而言，主要受列车类型、线路条件等因素的影响，就特定线路而言，其取值较为固定，而各区间缓冲时间的取值在一定程度上可以有所波动，因此深入研究列车运行图区间运行缓冲时间分配优化问题可以更好地确定合理的列车区间运行时间，进而提升高速铁路的服务质量。

2、既有的高速铁路列车运行图缓冲时间分配的方法中存在这以下两点不足之处：

3、（1）客流因素对区间运行缓冲时间的影响考虑不够;

4、（2）较少考虑延误对区间运行缓冲时间的影响。

技术实现思路

1、根据现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法及装置，在计算高铁运行图缓冲时间时，充分考虑了断面客流以及延误对区间运行缓冲时间的影响，构建了高速铁路列车运行图区间运行缓冲时间优化模型。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法，包括以下步骤：

4、根据列车牵引计算得到高铁在各区间的初始区间运行缓冲时间大小，其中表示区间数；

5、收集的高铁在各区间运行的历史延误数据，拟合为概率密度函数，表示延误时间的大小；

6、考虑断面客流，获取各区间乘客延误期望值，为各区间的区间运行缓冲时间实际取值；

7、根据各区间乘客延误期望值构建高铁运行图区间运行缓冲时间优化模型并求解，模型具体如下：

8、

9、

10、其中，为线路区间数量。

11、进一步地，各区间初始区间运行缓冲时间的计算公式为：

12、

13、其中，为高铁按照最高速度在某区间的运行时间，为高铁按照正常速度在同一区间的运行时间。

14、进一步地，拟合的概率密度函数为负指数分布，即：

15、

16、其中，表示区间的平均延误时间；

17、使用改进的极大似然估计方法拟合，具体步骤如下：

18、将样本分为组，第组样本数量为；

19、分别为每一组样本构建似然函数，对于区间而言，第组样本的似然函数为：

20、

21、

22、其中，表示第组样本的概率密度函数参数，即表示第组样本中区间的平均延误时间；表示第组样本统计到的延误时间；

23、对似然函数取对数

24、

25、令似然函数等于0，求出参数的估计值

26、根据每组数据样本数量确定参数权重，得到最终的参数估计值

27、。

28、进一步地，各区间乘客延误期望值计算公式如下：

29、

30、其中，表示区间的断面客流量，可通过历史统计数据获取，表示一种隶属度函数。

31、进一步地，隶属度函数反映乘客对延误的忍耐程度，表达式如下：

32、

33、其中、、、和为隶属度函数的参数。

34、一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取装置，包括：

35、初始区间运行缓冲时间获取模块，用于根据列车牵引计算得到高铁在各区间的初始区间运行缓冲时间大小，其中表示区间数；

36、概率密度函数获取模块，根据收集的高铁在各区间运行的历史延误数据，拟合为概率密度函数，表示延误时间的大小；

37、各区间乘客延误期望值获取模块，用于考虑断面客流，获取各区间乘客延误期望值，为各区间的区间运行缓冲时间实际取值；

38、高铁运行图区间运行缓冲时间优化模型构建模块，用于构建高铁运行图区间运行缓冲时间优化模型并求解，模型具体如下：

39、

40、

41、其中，为线路区间数量。

42、一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取设备，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现任一项所述的高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法的步骤。

43、一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现任一项所述的高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法的步骤。

44、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

45、本发明考虑客流的影响，在计算乘客延误的期望时，加上了客流量这一数值，即求出来的延误期望是所有乘客的总延误期望值。

46、本发明在使用积分计算乘客延误的时候，积分区间的确定，考虑了缓冲时间对延误的吸收，即积分区域的下限扣除了缓冲时间的大小。

技术特征：

1.一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法，其特征在于：

6.一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取装置，其特征在于，包括：

7.一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-5任一项所述的高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法的步骤。

8.一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-5任一项所述的高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种高铁运行图区间运行缓冲时间获取方法及装置，根据列车牵引计算得到高铁在各区间的初始区间运行缓冲时间大小，收集的高铁在各区间运行的历史延误数据，拟合为概率密度函数，考虑断面客流，获取各区间乘客延误期望值，构建高铁运行图区间运行缓冲时间优化模型并求解。本发明在计算高铁运行图缓冲时间时，充分考虑了断面客流以及延误对区间运行缓冲时间的影响，构建了高速铁路列车运行图区间运行缓冲时间优化模型。

技术研发人员：凌汉东,郑洪,光振雄,李清,陶志祥,曾琼,黄永柳,杜佳文,徐智勇,霍亮,田伯文,杜慎旭,余君领,夏明雷
受保护的技术使用者：中铁第四勘察设计院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16