Hi:欢迎来到中国论文网     

所有论文科目分类

中国论文网 > 免费论文 > 理工论文 > 铁路运输 >

简议基于客流预测的铁路旅客列车票额智能分配方法

作者:2017-02-04 16:03文章来源:未知
  铁路旅客列车票额分配是在铁路运能不能满足运量需求的情况下实施的一种重要的客流组织方法。票额分配是以旅客列车运行图为基础,以旅客列车开行方向上的客流分布为依据,根据列车编组和停站时刻,完成线路方向上旅客列车在经由停车站软(硬)、卧(座)票额的分配以及各种指标的计算。票额分配的好坏直接影响列车沿途停靠车站的收益。
  既有的票额分配方法是在列车运行图变化后,客运管理人员参考历史数据和历史票额分配方案,根据新的列车运行图,对列车沿途停靠站进行票额分配。因此,可能出现车站票额与车站需求不匹配的现象。并且,人工将分配方案录入计算机,工作量大,容易出现数据差错。随着客运发展的信息化和精细化,列车运行图调整频繁,急需实现智能票额分配,以提高票额管理的工作效率和质量。因此,本文提出一种基于客流预测的票额智能分配方法(由于票额的分配经常是在预售期外进行,所以也称之为票额智能预分)方法。
  1客流预测
  为了满足票额智能分配,客流预测必须以列车逐日分席别的站间客流为基本粒度进行预测。但是,目前对于客流预测的研究主要集中在客流总量的预测上,可以借鉴的成果较少。本文以全路客票发售与预订系统中的客票数据为基础,将列车发售的客票数据转换成客运量时间序列数据,采用基于改进的移动平均时间序列分析法,实现列车逐日分席别的站站客流预测。
  时间序列分析法的基本思想是寻找时间发展的统计规律,拟合出适当的数学模型描述这种规律并预测未来。本文对经典的移动平均时间序列预测方法做了2项改进:①参考的时间序列数据不再是连续的,而是根据不同的客流阶段自动识别确定的;②增加客流周期、客流发展趋势等因素的影响系数。
  采用改进的移动平均时间序列预测方法预测客流的基本模型为
  xt+1=∑ax(t)+∑kukx(t)(1)
  式中:xt+1为t+1时刻的预测客流;x(t)为t时刻参考的客运量时间序列数据,其值依据xt+1所处的客流阶段(节假日客流参照上一年度相同节假日的,普通时期客流参照最相邻普通时期的)确定;a为发展系数;ui为因素影响系数,i∈[1,k],k为客流影响因素总数。
  根据式(1)进行客流预测的步骤如下。
  第1步:计算发展系数a。对选定参照期的客流时间序列数据采用差分法计算得到客流周期,提取相邻周期间的变化趋势得到变化趋势序列,通过回归计算得出预测周期的发展系数a。
  第2步:计算因素影响系数ui。通过计算参考时间序列的最近相邻n个周期的序列分星期的周规律因素、分节假日的假日因素和普通期的一般因素,提取各因素对参考序列的影响系数。
  第3步:判定xt+1客流特征是普通时期客流还是节假日客流。如果是普通时期客流,则可确定参照客流时间序列x(t)由最近可以获得的列车分席别时间子序列、去年同期时间子序列与xt+1去年同期时间子序列共同组成;如果处于节假日客流阶段,需进一步判定在节假日中的时序位置,如处于节假日客流的第几天,则可确定参照客流时间序列x(t)由最近可以获得的列车分席别时间子序列、去年同期时间子序列、xt+1去年和前年同期时间子序列共同组成。
  第4步:根据式(1)计算得到xt+1。
  对列车的每个席别的每个站的客流依次采用上述步骤进行计算,得到列车指定预测时间的分席别的站站客流x={p12,p13,…,p1w,p23,p24,…,p2w,…,pw-1w}。以此客流为基础进行票额智能分配。
  2票额智能分配方法
  2.1票额智能分配原则
  票额智能分配应遵循2个原则:①票额分配方案不可对票额所有站的票额发售有重大影响,从而保证列车沿途各站既有的分配利益;②削弱客流预测存在的误差对票额预分的负面影响,保证票额分配方案的合理性。
  2.2票额智能分配模型
  定义如下参数:列车指定席别的可发售票额为f;最大停靠站站序为W;车站i至车站j的预测客流量为pij,票额分配方案为sij;指定席别列车票额分配站集K={ki|i=1,2,…,n-1}。
  定义如下系数:m为票额裂解控制系数,用于控制票额裂解的程度,在[0,1]之间取值,全裂解时取m=1,全不裂解时取m=0;n为票额保护系数,用于对长途票额进行保护,在[0,1]之间取值,票额全部保护时n=1,全部不保护时n=0,此处的票额保护是指票额以更长的可乘车区间保留,以方便票额在该区间的自由发售;γ为票额所有站客流培养系数,在[0,0.5]之间取值,等于0时,视票额所有站为列车普通停靠车站,不进行该站票额的客流培养。
  票额裂解控制系数m,票额保护系数n的值是根据最近1周客流预测的平均预测准确度确定的。为培养票额所有站的客流,需要保证票额裂解控制系数m不变,同时票额保护系数n要给予适量的放大,放大的比例一般视列车所处的开行阶段而定,新开列车一般增加0.5倍,稳定期一般增加0.25倍。为简便起见,m和n的值根据对整趟列车的预测结果综合考虑确定。预分后,可能剩余席位调整至通售用途供列车各经停站发售。在客流旺季,或客流预测误差偏大时,需要调小票额裂解控制系数m、增大票额保护系数n;在客流淡季,或客流预测误差较小时,可以调大票额裂解控制系数m、减小票额保护系数n。
  票额分配模型主要包括站间票额数量调配模型和席位占用优化模型。
  根据站站客流预测结果,综合考虑票额裂解因素、票额保护因素和客流培养因素,建立的站间票额数量调配模型为
  S={sij|sij=∫m∫0n0(4+γ)pijxydxdym∈[0,1],n∈[0,1],γ∈[0,0.5]}(2)
  s.t.s·j≤sj·(3)
  sij≤pi·(4)
  sij≤f  iK(5)
  3个约束条件的含义是:式(3)表示以某站为下车站的票额不能超过以该站为上车站的票额数;式(4)表示某站分配到的票额不能超过该站的票额预测需求;式(5)表示某站分配到的票额不可以超过可发售票额数。
  以站站间的票额分配数裂解票额时使用的长途票额最少为目标函数,建立的席位占用优化模型为
  minT=cost∑W-1i=1∑Wj=2()sij(6)
  2.3模型求解方法
  对于建立的2个模型,确定票额裂解控制系数m,票额保护系数n,客流培养系数γ,采用形式化的算法求解,求解流程描述如下。
  对于i=1到W{
  对于j=W到i+1  {
  读取客流预测方案pij;
  按照模型(1),计算得到第i站分配座席数量sij;
  对于k=i到1,r=j到W,{
  逆序寻找满足数量为sij的席位Sk→r;并将席位裂解为乘车区间为Sk→i,Si→j和Sj→r,其中k≠i,i≠j,i≠r;对于t=1到k,进行票额St→k和Sk→i的席位合并;对于t=r到W,进行票额Sj→r和Sr→W的席位合并;    }    }  }
  2.4应用分析
  将上述票额智能分配方法应用于客票系统进行实际的列车票额分配。以D3022次上海虹桥—武汉为例,选取2012年5月第2周的列车“二等座”票额实施列车智能票额分配。该列车的客座率为109.4%,上座率为267.0%,客流需求旺盛。
  (1)该分配方法以站站客流预测结果为基础,对其中的稳态客流部分(由票额裂解系数控制)实施票额裂解,对时变客流部分(由票额保护系数控制)以长途形式保留。这样的票额分配方法,不仅可以满足沿途车站客票预售的需求,而且可以对时变客流中潜在长途客流进行培养,从而实现随客流变化的票额弹性管理;
  (2)客流预测结果与实际客流基本吻合;
  (3)各站分配的票额全部售出,没有浪费;
  (4)始发站裂解的票额基本上是以长途票额的形式保留在了沿途站,(“苏州园区”车站除外),这样的票额组织形式十分安全、灵活,便于沿途站组织为任意站间的客流;
  (5)“苏州园区”车站裂解的短票,是由于该车站的客流形态稳定,且列车前方站的需求旺盛,是根据需要产生的因需裂解调整。
  3结语
  提出的基于客流预测的票额智能分配方法既可以在能力足够充分时,通过加大票额裂解控制系数,减小票额保护系数,加大票额的营销力度,使得票额提前分配至沿途站,实现“票尽其用”的效果;又可在能力不足时,通过减小票额裂解控制系数,加大票额保护系数,有效地控制票额优先满足优质客户,保证列车开行的整体效益,实现运输能力的自动、快速分配。这种方法实现了及时、自动地按需调整列车票额配置,突破了传统固定票额分配方法不能及时体现客流变化特征、时效性差、调整票额固定的局限,有利于实现列车沿途车站的售票组织与营销。
 

最近相关

中国论文网

最新更新

热门推荐

[水利工程]探讨水利工程施工管理特点及创新
随着科学技术的不断发展,我国工农业生产得到了进一步的发展,因此对水利工程项目也提出更高的要求,不仅要求其能够有...[全文]
[美术摄影]浅谈设计美
艺术设计是一种审美性的设计,是艺术与技术相结合服务于现实生活的手段,实用性与审美性是其重要的两个特征。设计美学...[全文]
[音乐舞蹈]谈武术与舞蹈共同发展之路
自古以来就有舞蹈与武术同源近根的说法,但是至今为止,由于关于武术与舞蹈起源的问题一直缺乏可以证实的材料,众多学者也...[全文]
[近现代史]十八届六中全会公报在我市广大党员干部中引起强烈响应
10 月24 日至27 日,党的十八届六中全会在北京举行,全会审议通过《关于新形势下党内政治生活的若干准则》(以下简称《准...[全文]
[文学理论]浅析民间美术造型元素的现代审美
我国民间美术的发展历程已经延续了数千年之久,民间美术属于民间传统文化的重要构成部分之一,并备受社会各界的广泛支...[全文]
[文学理论]浅析普通高校公共艺术教育的课程体系研究
一、引言 公共艺术课程是为培养社会主义现代化建设所需要的高素质人才而设立的限定性选修课程,对于提高审美素养、培...[全文]
[文学理论]浅析应用型人才培养模式下的文学理论类课程教改探索
近年来,以二、三本院校为主的应用型本科教育普遍重视实践教学,强化应用型人才培养,将实践教学作为培养学生实践能力...[全文]
[文学理论]浅析散文翻译中的美学问题
散文的定义可从广义和狭义两方面来说,广义上讲,散文是一种与诗歌相对的文学体裁 ;从狭义上来说,是一种与诗歌、小说...[全文]
[文学理论]浅析色彩心理应用对品牌建设的重要性
0 前言 对于 CI 设计,有些人还不熟悉,事实上CI对企业品牌的塑造起到积极的推动作用。CI作为企业形象战略,有其不可低估...[全文]
[文学理论]浅析色彩艺术的心理效应研究
色彩在艺术家的手中,不仅是单纯的描绘与填充工具,而是表达艺术家内心世界的重要表现形式。这种心理的表达描述着人们...[全文]
[文学理论]边缘文化身份下的杜拉斯自传体小说研究
摘要 作为法国最具有争议的女作家玛格丽特杜拉斯,无法归类是杜拉斯最为明亮的一个标签,这一标签闪现出了杜拉斯的边...[全文]
[文学理论]浅析少数民族宗教艺术的社会美育系统
一、 少数民族宗教艺术的美学表现 (一) 少数民族宗教建筑的美学形式少数民族宗教建筑艺术的美学表现指宗教建筑的形体视...[全文]

热门标签