(19)中华 人民共和国 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 202111404761.X (22)申请日 2021.11.24 (71)申请人 合肥工业大 学 地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路 193号 (72)发明人 徐小明　潘栋　龙建成　钱程　 于雨田　丁建勋　石琴　 (74)专利代理 机构 安徽省合肥新 安专利代理有 限责任公司 34101 代理人 陆丽莉　何梅生 (51)Int.Cl. B61L 27/14(2022.01) B61L 27/16(2022.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/30(2012.01) (54)发明名称 基于城市轨道交通列车时刻表转峰优化的 列车调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于城市轨道交通列车 时刻表转峰优化的列车调度方法， 其步骤包括： 1、 定义一组转峰系数并确定 各项时间输入参数； 2、 初始化转峰系数， 并根据各项时间输入参数衔 接平峰时段与高峰时段的分部时刻 表， 得到初始 车次时刻表与车次集合； 3、 初始化足够多的列 车， 基于离散事件的模拟方法使列车完全覆盖车 次集合， 得到执行过车次任务的最少列车数量； 4、 运用模拟退火算法优化转峰系数， 获得最优转 峰系数下的对应的列车最优调度方案。 本发明能 应对和处理在平峰转高峰以及高峰转平峰时的 列车时刻 表衔接问题， 解决现有碎片化时刻 表编 制问题， 获得高效的列车调度方案， 从而能提高 车辆利用率与提高运行图的编制效率和质量。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 113968265 A 2022.01.25 CN 113968265 A 1.一种基于城市轨道交通列车时刻表转峰优化的列车调度方法， 其特征在于， 是应用 于由N+1个车站、 相邻两个车站之间的轨道所对应的N个站间、 至少一条独立的上行轨道和 一条独立的下行轨道以及两条渡线所组成的城市轨道交通线路中， 列车执行上行车次或下 行车次任务进行周转调度， 并按照如下步骤进行： 步骤1、 定义上行车次高峰集合{Wu|u＝1,2, …,U}与下行车次高峰集合{W ′d|d＝1, 2,…,D}其中， Wu表示第u次上行车次高峰， W ′d表示第d次下行车次高峰， U、 D分别表示上行车 次高峰与下行车次高峰的总数； 定义一组转峰系数为{Ti|i＝1,2, …,I}， 表示平峰转高峰 或高峰转平峰时车次间隔， 用于处理平峰转高峰以及高峰转平峰时的列车时刻表衔接； I＝ 2×U+2×D， 当i∈[1， 2 ×U]时， Ti表示车次上行 时的转峰系数， 当i∈(2 ×U， I]时， Ti表示车 次下行时的转峰系数； 若在车次上行的第u个高峰， 则{Ti|i＝2×u‑1}表示上行车次平峰转第u个高峰时的车 次间隔； {Ti|i＝2×u}表示上 行车次第u个高峰结束转平峰时的车次间隔； 若车次下行的第d个高 峰， 则{Ti|i＝2×U+2×d‑1}表示下行车次平峰转第d个高 峰时的 车次间隔； {Ti|i＝2×U+2×d}处理下行车次第d个高峰结束转平峰时的车次间隔； 步骤2、 确定营运时间内的车次各项时间参数： 营运车次的首发时刻ts、 停运时刻te， 平峰时段内车次间隔Tf、 高峰时段内车次间隔Tp、 上行车次的第u个高峰开始时刻 上行车次的第u个高峰结束时刻 下行车次的第d个 高峰开始时刻 下行车次的第d个高峰结束时刻 站间[n,n+1]的上行车次旅行时间 站间[n,n+1]的下行车次旅行时间 第n站台的车次停站时间 折返站Sr的上行 车次最小折返时间 折返站Sr的下行车次最小折返时间 步骤3、 初始化所述转峰系数{Ti∈(Tp， Tf)|i＝1,2, …,I}； 根据各项时间参数， 衔接平 峰时段高峰时段的分部时刻表， 得到初始车次 时刻表以及相应的车次集 合 其中， {M|M＝2 ×U+2×D+2}表示由于高峰时段的影响， 生成分部时刻表总数； 其 中车次 上行生成分部时段总数为2 ×U+1， 车次下 行生成分部时段总数为2 ×D+1； 步骤3.1、 获得 上行车次集合 步骤3.1.1、 若在车次上行的首个平峰时段 内， 即当m＝1时， 该时间段内车次的 首发时刻 获得第g个发车时刻 且 从而确定在首个平峰时段内的车 次总数A1； 步骤3.1.2、 若在车次上行的第u个高峰时段 内， 即当m＝2 ×u时， 则利用式(1) 得到车次在该时间段内的首发时刻 其中 表示该时段的前一个相邻平峰时段 内， 最后一班车次的发车时刻；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113968265 A 2获得该时间段内第h个发车时刻 且 从而确定该时 段内的车次总数A2×u； 步骤3.1.3、 若在车次上行的最后一个平峰时段 内， 即当m＝2 ×U+1时， 该时间段 内车次的首发时刻 且 其中 表示该 时段的前一个相邻高峰时段内， 最后一班车次的发车时刻； 获得第k个发车时刻 且 从而确 定在该平峰时段内的车次总数A2×U+1； 步骤3.2、 按照步骤3.1的过程， 获得 下行车次集合 步骤3.3、 根据上 行车次集合 和下行车次集合 得到车次集 合A； 假设车次集合A的任意一班车次在出发站Sori的发车时刻记为 则上行车次在折返 站Sr的到达时刻为 下行车次在折返站Sr的到达时刻为 步骤4、 初始化足够大的列车集合Q＝{1,2, …,q}， 基于离散事件的模拟方法使部分列 车完全覆盖车次集 合A， 得到执 行过车次任务的最少列车 数量Z(Ti)： 步骤4.1、 定义所述车次的执行时刻为列车q在出发站Sori的出发时刻、 折返站Sr的到达 时刻； 则根据所有车次的执 行时刻确定列车q的状态集 合E； 其中， 列车q的状态包括： 状态1： 列车q当前处在出发站Sori内且即将开始执 行当前车次任务； 状态2： 列车q当前处在折返站Sori内且即将结束执 行当前车次任务； 状态3： 列车q当前处在折返站Sori内且已经结束执行当前车 次任务， 等待执行下一次车 次任务； 状态4： 在平峰时段内， 列车q在出发站Sori或折返站Sr内且即将退 出执行当前车次任务； 状态5： 在高 峰时段内， 经过状态4的列车q在出 发站Sori或折返站Sr内即将开始执行新的 车次任务； 状态6： 列车q在执 行当前车次任务； 步骤4.2、 遍历列车q的状态集合E， 判断列车q在当前执行时刻t所处的状态并更新， 若 为状态1， 则转入步骤4.3； 若为状态2， 则转入步骤4.4； 若为状态3， 则 转入步骤4.5； 若为状 态4， 则转入步骤4.6； 若为状态5， 则转入步骤4.7； 若为状态6， 则转入步骤4.8； 步骤4.3、 判断发生状态1的列车q 的所在位置与当前执行时刻t所对应的列车q 的状态，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113968265 A 3