列车运行时刻表的优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种列车运行时刻表的优化方法及装置，其中，该方法包括：基于目标线路的路网模型、历史客流信息、目标线路上每个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率以及目标线路的列车运行时刻表，构建决策树；对决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取优化后的列车运行时刻表；决策树中的每一结点，用于表示目标线路上运行的第i列列车在目标线路的第j个车站的状态；状态包括第i列列车在第j个车站的到达延误程度、车内拥挤程度和站台拥挤程度；决策树中两个结点之间的连线，用于表示两个结点表示的状态之间，存在基于随机客流下马尔科夫链决策所确定的跳转关系。本发明专利技术提供的列车运行时刻表的优化方法及装置，能提高列车运行时刻表的鲁棒性。刻表的鲁棒性。刻表的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
列车运行时刻表的优化方法及装置


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种列车运行时刻表的优化方法及装置。

技术介绍

[0002]轨道交通是一种非常常用的公共交通方式，列车按照预先设定好的时刻表运行。但在日常运行中，客流变化、设备故障或突发事件等因素都会导致列车偏离时刻表运行，造成运营秩序紊乱或乘客滞留等严重危害。
[0003]为了提高列车抵抗干扰按计划运行的能力，目前常采用的方式是通过人为增加一些富余时间以期发生晚点的列车能够尽快恢复图定运行状态。上述富余时间，称为冗余时间。在实际工作中，冗余时间一般由运行时刻表的制定者根据经验确定。冗余时间被划分为区间冗余时间、停站冗余时间和间隔冗余时间，通常是按照一定的比例均匀分布于列车的整个运行时间中。考虑到列车驾驶员不同的驾驶习惯以及天气的变化情况，常常假设在列车以某一最高运行速度的情况下，冗余时间以图定的运行时间的一定比例均匀分布在列车的运行过程之中。
[0004]但上述冗余时间的分配与列车的实际运行情况存在偏差，在运能宽松运营环境下适用，但在一些大城市运输任务重或运能紧张的情况下，均匀分布冗余时间会导致运能的浪费以及较低的冗余时间利用率。并且，冗余时间的占运行时间的比例的设置取决于运行时刻表的制定者的经验和技术水平，存在一定的随意性。
[0005]综上，现有方法确定的列车运行时刻表的鲁棒性较差。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种列车运行时刻表的优化方法及装置，用以解决现有技术中列车运行时刻表的鲁棒性的缺陷，实现提高列车运行时刻表的鲁棒性。
[0007]本专利技术提供一种列车运行时刻表的优化方法，包括：
[0008]基于目标线路的路网模型、历史客流信息、所述目标线路上每个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率以及所述目标线路的列车运行时刻表，构建决策树；
[0009]对所述决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取优化后的所述列车运行时刻表；
[0010]其中，所述决策树中的每一结点，用于表示所述目标线路上运行的第i列列车在所述目标线路的第j个车站的状态；所述状态包括所述第i列列车在所述第j个车站的到达延误程度、车内拥挤程度和站台拥挤程度；所述决策树中两个结点之间的连线，用于表示所述两个结点表示的状态之间，存在基于随机客流下马尔科夫链决策所确定的跳转关系。
[0011]根据本专利技术提供的一种列车运行时刻表的优化方法，所述对所述决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取优化后的所述列车运行时刻表，包括：
[0012]对所述决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取每一列所述列车在每一所述车站的停站时间延误；
[0013]基于每一列所述列车在每一所述车站的停站时间延误，优化所述列车运行时刻表，获取优化后的所述列车运行时刻表。
[0014]根据本专利技术提供的一种列车运行时刻表的优化方法，所述基于目标线路的路网模型、历史客流信息、所述目标线路上每个站台在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率以及所述目标线路的列车运行时刻表，构建决策树，包括：
[0015]基于所述路网模型、所述历史客流信息和所述列车运行时刻表，获取每一所述列车在每一所述车站的状态；
[0016]基于所述目标线路上每个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率，对每一所述列车在每一所述车站的状态进行随机客流下马尔科夫链决策，构建所述决策树。
[0017]根据本专利技术提供的一种列车运行时刻表的优化方法，所述基于所述目标线路上每个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率，对每一所述列车在每一所述车站的状态进行随机客流下马尔科夫链决策，构建所述决策树，包括：
[0018]对于所述第i列列车在所述第j个车站的状态，基于所述第j个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率进行随机客流下马尔科夫链决策，确定所述第i列列车在所述第j个车站的每一候选冗余时间对应的、所述第i列列车在所述第j个车站的状态变为另一状态的状态转移概率；
[0019]基于各所述状态转移概率以及每一所述列车在每一所述车站的状态，构建所述决策树。
[0020]根据本专利技术提供的一种列车运行时刻表的优化方法，所述对所述决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取每一列所述列车在每一所述车站的停站时间延误，包括：
[0021]基于上限置信区间算法，对所述决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取每一列所述列车在每一所述车站的停站时间延误。
[0022]根据本专利技术提供的一种列车运行时刻表的优化方法，所述基于目标线路的路网模型、历史客流信息、所述目标线路上每个站台各种拥堵场景的发生概率以及所述目标线路的列车运行时刻表，构建决策树之前，还包括：
[0023]获取所述目标线路的路网信息和所述历史客流信息；
[0024]基于所述历史客流信息，将所述路网信息中目标车站抽象为一个车站，得到所述路网模型；
[0025]其中，所述目标车站为所述目标线路的车站中，历史最大客流小于第一人数阈值或历史最大客流与历史最小客流之差小于第二人数阈值的车站。
[0026]本专利技术还提供一种列车运行时刻表的优化装置，包括：
[0027]构建模块，用于基于目标线路的路网模型、历史客流信息、所述目标线路上每个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率以及所述目标线路的列车运行时刻表，构建决策树；
[0028]获取模块，用于对所述决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取优化后的所述列车运行时刻表；
[0029]其中，所述决策树中的每一结点，用于表示所述目标线路上运行的第i列列车在所述目标线路的第j个车站的状态；所述状态包括所述第i列列车在所述第j个车站的到达延误程度、车内拥挤程度和站台拥挤程度；所述决策树中两个结点之间的连线，用于表示所述
两个结点表示的状态之间，存在基于随机客流下马尔科夫链决策所确定的跳转关系。
[0030]本专利技术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时刻表的优化方法。
[0031]本专利技术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时刻表的优化方法。
[0032]本专利技术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时刻表的优化方法。
[0033]本专利技术提供的列车运行时刻表的优化方法及装置，通过基于目标线路的路网模型、历史客流信息、目标线路上每个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率以及目标线路的列车运行时刻表，构建决策树，对决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取优化后的列车运行时刻表，能实现按需分配冗余时间，能提高列车运行时刻表的鲁棒性，即优化后的列车运行时刻表具有更强的鲁棒性。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种列车运行时刻表的优化方法，其特征在于，包括：基于目标线路的路网模型、历史客流信息、所述目标线路上每个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率以及所述目标线路的列车运行时刻表，构建决策树；对所述决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取优化后的所述列车运行时刻表；其中，所述决策树中的每一结点，用于表示所述目标线路上运行的第i列列车在所述目标线路的第j个车站的状态；所述状态包括所述第i列列车在所述第j个车站的到达延误程度、车内拥挤程度和站台拥挤程度；所述决策树中两个结点之间的连线，用于表示所述两个结点表示的状态之间，存在基于随机客流下马尔科夫链决策所确定的跳转关系。2.根据权利要求1所述的列车运行时刻表的优化方法，其特征在于，所述对所述决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取优化后的所述列车运行时刻表，包括：对所述决策树进行蒙特卡洛树搜索，获取每一列所述列车在每一所述车站的停站时间延误；基于每一列所述列车在每一所述车站的停站时间延误，优化所述列车运行时刻表，获取优化后的所述列车运行时刻表。3.根据权利要求1所述的列车运行时刻表的优化方法，其特征在于，所述基于目标线路的路网模型、历史客流信息、所述目标线路上每个站台在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率以及所述目标线路的列车运行时刻表，构建决策树，包括：基于所述路网模型、所述历史客流信息和所述列车运行时刻表，获取每一所述列车在每一所述车站的状态；基于所述目标线路上每个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率，对每一所述列车在每一所述车站的状态进行随机客流下马尔科夫链决策，构建所述决策树。4.根据权利要求3所述的列车运行时刻表的优化方法，其特征在于，所述基于所述目标线路上每个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率，对每一所述列车在每一所述车站的状态进行随机客流下马尔科夫链决策，构建所述决策树，包括：对于所述第i列列车在所述第j个车站的状态，基于所述第j个车站在随机客流到达下出现各种拥堵场景的概率进行随机客流下马尔科夫链决策，确定所述第i列列车在所述第j个车站的每一候选冗余时间对应的、所述第i列列车在所述第j个车站的状态变为另一状态的状态转移概率；基于各所述状态转移概率以及每一所述列车在...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁瑜，齐洪峰，李明高，王轶欧，李林蔚，刘雯，李徽，
申请(专利权)人：中车工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：