AFC系统的城市轨道交通客运量计算方法.docVIP

基于IC卡数据的地铁客运量推算模型及求解算法 刘剑锋1，黄悦2，陈峰1 （1北京交通发展研究中心，北京，100055；2北京市地铁运营有限公司，北京） 摘要：为研究城市轨道交通网络化运营条件下客运量计算方法， 关键词：交通规划；轨道交通；交通模型；客运量；Logit模型中图分类号：U491.1+4文献标识码：A Model and Algorithm of Estimating Passenger Flow Volumes Based Urban Rail Transit IC Cards LIU Jianfeng1, HUANG Yue2, Chen Feng1 (1 Beijing Transportation Research Center, Beijing 100055; 2 Beijing) Abstract:?与中文摘要对应Key words:?key word；key word；key word（除专有名词外均小写） 0 引言 为适应城市化发展的需要，国内各大城市均在加快轨道交通建设。目前，一些大城市如北京、上海、广州等的城市轨道交通网络已初步建成，客流网络化特征初步显现，乘客在轨道交通网络中的出行时空分布特征及出行路径选择行为均发生了较大变化。 网络化运营条件下，线路客运量由两部分构成：本线进站量和换乘量。在换乘方面，国内外轨道交通网络的运营模式总体上分两种：一是无缝换乘模式，即一票到目的地；乘客经由不同运营商经营的线路时，在付费区换乘，不再刷卡，如伦敦等。在无缝换乘模型下，存在着客运量计算和票价清分问题。二是采用出付费区换乘方法，乘客需要多次购票，增加了乘客的不便，降低了整个轨道交通系统的吸引力，如东京等。后者采用的有障碍换乘模式（站外换乘），可以通过辅助手段准确记录乘客的乘车路径，整个乘车路径中所涉及到的所有换乘站点都被准确的记录下来，不同的运营线路之间独立收费。因此在这些城市的轨道交通中并不涉及客运量推算与票价清分问题。 北京等城市轨道交通系统采用了各线路间“一票换乘”模式，即无障碍站内换乘模式。由于轨道交通路网规模的不断扩大、乘客在轨道网络中的路径选择不断增多，且无障碍换乘模式乘客换乘过程模糊，增加了客运量推算与换乘交易清分的难度。本文通过分析影响乘客路径选择的主要因素，在此基础上建立路径选择模型，提出了一种基于地铁IC卡数据的客运量推算方法，并对实际网络进行测算以验证算法的可行性和有效性， 1 线路与网络客运量构成分析 在城市轨道交通网络中，一条线路的客运量由本线进站量和换乘量两部分组成（见图1），即线路客运量=本线进本线出客运量+本线进它线出客运量+它线进本线出客运量+它线进它线出并途经本线客运量。 全网客运量=∑线路客运量。 图1 线路客运量的构成 由以上分析可知，要得到线路客运量，必须推算出轨道网络中任意一OD对之间所有有效路径被选择的人数，再通过数据统计分析，推算出各线路的实际客运量。 2 客运量推算模型 2.1 全网站点OD矩阵推算 通过地铁IC卡数据，可以获得乘客的进站线路、进站车站、进站时间、出站线路、出站车站、出站时间等信息。由于采用无缝换乘方式，乘客换乘时不刷卡，因此，乘客进站后，为到达终点站，中间要经过哪些线路、在哪些换乘车站换乘等信息未知。 图2 通过地铁IC卡数据推算全网站间OD矩阵 为计算方便，本文提出了以IC卡数据为基础，建立全网站点OD矩阵，再通过遍历该OD矩阵，推算出每一OD对之间所有有效路径被选择的概率，进而推算出选择任一有效路径的运量。 2.2 有效路径选择分析 由于采用了无缝换乘模型，在路径选择方面，地铁IC卡数据可提供给我们的有用信息只有乘客的起点站和终点站信息。然而，在任意OD对之间，乘客实际出行路径是哪条，却无从知晓。本文以北京市轨道交通网络为例进行分析，图2为轨道网络图，目前运营轨道线路共有8条。 图2 北京市运营轨道交通线网 例如，将十三号线的五道口站和一号线四惠站当做一个OD对进行分析，从上车站五道口站到达目的站四惠站，可供选择的路径有多条，不同路径所经历的换乘车站数目、行车时间，换乘时间均有所不同，表1列出了该OD对之间的部分有效路径。 表1 五道口站—四惠站OD对间部分有效路径分析 路径换乘次数行车时间途径线路换乘站1换乘站2换乘站3换乘站4路径14 50.53 M13→M10→M05→M02→M01知春路惠新西街南口雍和宫东单路径24 49.17 M13→M02→M05→M10→M01西直门雍和宫惠新西街南口国贸路径34 39.03 M13→M10→M05→M02→M01知春路惠新西街南口崇文门东单路径43 45.87 M13→M10→M05