北京市轨道交通ACC系统的清分方法 学

北京市轨道交通ACC系统的清分方法2010年10月14日主要内容ACC系统及其关键问题1“两阶段、双比例”清分方法2有效路径集的确定3客流的分配4客流分配比例的修正5运费的清分61ACC系统及其关键问题ACC系统简介AFC系统：AutomaticFareCollectionsystem，自动售检票系统主要包括：线路中央AFC系统、车站AFC系统、终端设备和车票清分（清算）：按照一定的清分规则将合法交易数据对应的资金在各利益相关方之间进行分配ACC系统：AFCClearingCentersystem，自动售检票清算管理中心系统ACC系统简介构成：结算子系统票务管理子系统数据分析及管理子系统AFC设备、参数、密钥、用户管理子系统功能：清分清算：轨道交通内部各线路之间、轨道交通与城市公共交通“一卡通”之间的财务清算；数据管理：所管线路AFC系统票务、账务等各类基础业务数据管理；客流数据统计分析：依据AFC系统记录的乘客进出站原始数据，统计分析客流指标，如进/出站量、换乘量等。ACC系统的关键问题无障碍换乘，如何统计分析乘客出行径路？----某一OD间客流在不同路径上的分配多运营主体，如何分配票款收入？----某条路径上运费收入在不同运营主体间的清分2“两阶段、双比例”清分方法清分方法1.基于线网规模的清分方法按照各个运营主体的运营线路规模(如运营里程、投资额度、服务质量等)的比例，对整个线网的票款进行清分2.基于最短路径的清分方法假定某两站之间的乘客全部选择最短路径，将运费收益分配给在最短路径上做出贡献的运营主体清分方法3.基于多路径选择概率的清分方法考虑乘客出行路径的多样性，确定K条乘客可能选择的理性路径，根据一定的方法确定每条路径的客流分配比例，进而结合各线路承担的运输里程计算出清分比例北京市轨道交通ACC系统采用基于多路径选择概率的清分方法－－“两阶段、双比例”清分方法“两阶段、双比例”清分方法“两阶段、双比例”清分流程3有效路径集的确定清分影响因素乘客本身因素：性别、年龄、职业以及收入水平、对运营主体的偏好乘客出行特征因素：出行距离、出行目的以及出行时段轨道交通网络因素：路网结构、换乘模式、换乘距离、换乘方便性、运营模式、运营服务时间、列车运行时间运营商管理因素：票价、安全性、方便舒适性、正点率、拥挤程度综合出行阻抗函数综合出行阻抗函数路径综合出行阻抗由路段和节点阻抗构成。乘客在OD对w的第m条路径上的综合出行阻抗，用表示。综合出行阻抗是乘客出行路径选择的主要依据，一般来说，阻抗值越小，乘客趋向于选择这条路径的意愿越强；反之亦然。kpqkkkjijiwmBBAT,,wmTK短路径搜索算法轨道交通路网：有向的连通图（两线之间的换乘阻抗可能会由于方向不同而不同）节点：车站；节点权值：节点阻抗弧：区间；弧权值：路段阻抗基于Dijkstra算法的删边法：搜索某OD对间的K条渐短路径K短路径搜索算法Step1,最短路径(FSP)算法：用Dijkstra最短路径算法找到最短路径；Step2,次短路径(SSP)算法:(1)从原轨道交通网络中先删除最短路径中的一条边，然后用step1搜索出一条临时最短路径；(2)重复(1)，直到最短路径中所有的边都被删除过；(3)比较所有临时最短路径，最短的那一条就是SSP。K短路径搜索算法Step3,渐短路径（TSP）算法：(1)若FSP和SSP有相同的边，则首先每次删除一个相同边，使用step1搜索临时最短路径，直到FSP和SSP余下的边不相同；(2)将两组余下不相同的边配成边对，每次删除一个边对，使用step1搜索临时最短路径；(3)比较所有临时最短路径，最短的那条就是TSP。最坏情况是FSP和SSP没有相同的边，此时要将两组中所有的边配成边对，相应的搜索次数为“FSP中边的条数×SSP中边的条数”。K短路径搜索算法Step4,K短路径（KSP）算法：(1)若要求得第K渐短路径，首先要将前（K－1）短路径中所有的边进行集合配对，每次删除一个边对，其余过程类似step3；(2)比较所有临时最短路径，最短的那条就是KSP。有效路径集的确定（1）运营时间判断在某个时间段内，若一OD对间的K条渐短路中某条路径在路径运营时间之外，则该路径不作为有效路径参与客流的分担，不能包含在有效路径集中。路径的运营时间=路径起点站有效运营时间=(路径起点车站的首末班时间)(路径各换乘站首末班时间反推起点站进站时间)有效路径集的确定（2）综合出行阻抗值的容许区域判断--最短路径的综合出行阻抗值--第i条路径的综合出行阻抗值--有效路径综合出行阻抗值的上界，可用相对值和绝对值综合确定，表示为：是一个比例系数，是一个常量，通过客流调查确定，则认为第i条路径不合理UTmTTODODODminminmax),1(minODTminODTmaxmUODiTODODiTTmax4客流的分配客流在有效路径上的分配路径客流分配比例：各有效径路分担某一OD客流比例---以路径综合出行阻抗为基础，按照一定的统计规律及概率分布模型确定（1）当有效路径集合的元素唯一时，该路径承担100％的客流。（2）当有效路径集合的元素不唯一时，客流如何在各条路径中分配？路径客流分配比例乘客选择路径的概率路径参与客流分担的正效益值S占所有有效路径总效益的比例乘客选择路径的概率pi：一OD间的k条有效路径集：选择有效路径的概率：各有效路径的综合出行阻抗，并且是的函数，有如下特性：（1）（2）若，则（3）（4）若非常接近（），则应该很接近，即:当阻抗在附近时，的下降速率很小；随着阻抗值的增加，的递减速率将迅速增加，即路径被选择的概率将迅速减少；乘客客对乘坐时间在附近变化不太敏感，对乘坐时间的较大延长比较敏感。ODLODkODODTTT...21ODiTip),......1(kiLODiipODiTkiip11ODjODiTTjippkppp...121ODiTODT1ODTminip1pipODT1ipODT1路径参与客流分担的正效益值SS--路径参与客流分担的正效益值；假定最短路径的S最大，且S=1。x--路径综合出行阻抗超过最短路径阻抗的程度x越大，S越小，路径分担OD客流的比例也越小S分布的图形类似于负指数分布的图形，用正态分布来拟合反映乘客的出行路径选择行为。只取正态分布的正半部分。关于路径客流分担效益值S分布的客流调查结果分析路径客流分配比例a为得到概率最大期望值的x值，这里是0；σ对于所有OD对是一个常量，决定正态曲线的陡峭程度；σ的值通过实际乘客出行路径选择的交通调查结果分析拟合得出。一般地，σ越小说明乘客对阻抗的敏感度越高。5客流分配比例的修正路径客流分配比例的修正乘客路径选择概率主要影响因素：综合出行阻抗--旅行时间其他影响因素：换乘次数、路径上的拥挤程度等对路径客流分配比例的修正（1）结合换乘次数进行修正（2）结合拥挤程度进行修正结合换乘次数修正路径客流分配比例换乘次数修正系数（β）对SSP或TSP等的初始客流分配比例进行处理，然后修正FSP初始客流分配比例。保证全部有效路径的客流分担比例之和为1。结合拥挤程度修正路径客流分配比例拥挤修正系数（γ）对SSP或TSP等的经换乘次数修正后的客流分配比例进行处理，然后修正FSP经换乘次数修正后的客流分配比例。保证全部有效路径的客流分担比例之和为1。6运费的清分运费的清分对于任一OD对的有效路径（至少一条），存在下列四种可能的OD路径上运营模式：（1）单路径单运营主体：OD间一条有效路径，一个运营主体OD运费全部分配给该运营主体（2）单路径多运营主体：OD间一条有效路径，多个运营主体OD运费根据各运营主体的运距比例分配（3）多路径单运营主体：OD间多条有效路径，每条一个运营主体OD运费根据客流在各路径的分配比例分摊给各路径运营主体（4）多路径多运营主体：OD间多条有效路径，每条运营主体不唯一OD运费：首先，在多条可选路径之间分配；然后，针对每条路径，再根据各运营主体的运距比例分配该路径的运费。运费的清分ODF----OD间总运费收入；运费的清分清分方法总实现过程