CN108622142A - 一种基于实时客流的列车智能运行调整系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于实时客流的列车智能运行调整系统及方法，该系统包括实时客流统计模块、实时客流与运能匹配模块和智能列车运行调整模块，所述的实时客流统计模块对当前的实时客流进行统计输入实时客流与运能匹配模块，所述的实时客流与运能匹配模块将当前客流需求与线路当前运能进行匹配，所述的智能列车运行调整模块根据实时客流与匹配模块的运算结果对运行图进行实时调整，结合派班计划和设备信息安排列车的增减及其路径规划。与现有技术相比，本发明具有快速、灵活和准确等优点。

Description

一种基于实时客流的列车智能运行调整系统及方法

技术领域

本发明涉及列车运行管理领域，尤其是涉及一种基于实时客流的列车智能运行调整系统及方法。

背景技术

目前列车运行管理系统中，由调度根据车站人员报告或视频进行人工判断是否需要增减列车，采用不同计划运行图进行管理，人工依赖程度极高且调整不及时不准确情况常有发生，加重了客流和运能不匹配，容易引起公共场所拥堵事件。

经过检索，中国专利公开号为CN104192177B公开了一种基于离散事件模型的城市轨道交通列车运行的自动调整方法，该发明考虑列车运行调整系统为一个离散事件系统，对系统进行形式化建模，以列车的总晚点时间和晚点列车数量为指标来决策选择不同的调整法对列车进行调整；调度员在工作站HMI根据提示选择调整模式后以JSON格式的数据告知列车运行调整系统所选择的调整模式信息；列车运行调整系统采用消息订阅机制并以CORBA的方式获取在线列车的到站事件和离站事件；列车到站或离站事件触发系统按照设定的调整模式快速的使列车运行恢复到正常有序的状态。该发明针对的是当运营中的列车出现偏差时通过调整列车在站台的停站时间和区间运行等级，使列车尽快恢复到按计划时刻表规定的时间运行，但该发明不能解决当车站人员变化列车需要随之增减的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于实时客流的列车智能运行调整系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，该系统包括实时客流统计模块、实时客流与运能匹配模块和智能列车运行调整模块，所述的实时客流统计模块对当前的实时客流进行统计输入实时客流与运能匹配模块，所述的实时客流与运能匹配模块将当前客流需求与线路当前运能进行匹配，所述的智能列车运行调整模块根据实时客流与匹配模块的运算结果对运行图进行实时调整，结合派班计划和设备信息安排列车的增减及其路径规划。

优选地，所述的实时客流统计模块包括视频统计模块、列车称重模块和AFC统计模块。

优选地，所述的视频统计模块包括基于视频的站台人数统计单元、基于视频的站厅人数统计单元、基于视频的进出站口人数统计单元及基于视频的换乘口人数统计单元和基于视频的车厢人数统计单元。

优选地，所述的基于视频的站台人数统计单元、基于视频的站厅人数统计单元、基于视频的进出站口人数统计单元均包括相互连接的车外摄像头和车外视频识别分析服务器。

优选地，所述的基于视频的车厢人数统计单元包括相互连接的车载摄像头和车载视频识别分析服务器。

优选地，所述的列车称重模块和基于视频的车厢人数统计单元的数据通过车地无线传输至实时客流与运能匹配模块。

优选地，所述的列车称重模块包括相互连接的列车TIMS和车载控制器，所述的AFC统计模块包括相互连接的闸机和AFC服务器。

优选地，所述的实时客流与运能匹配模块还结合历史客流数据库提供的历史趋势分析对当前的实时客流进行统计；

所述的实时客流与运能匹配模块还结合设备信息监控服务器提供的当前设备状态信息判断如何进行运能的调整。

优选地，所述的智能列车运行调整模块包括：接收实时客流与运能匹配模块的建议运行图，由调度员工作站确认后发给ATS应用服务器进行运行计划的调整，最终的计划通过车地无线发给列车执行。

一种采用所述的基于实时客流的列车智能运行调整系统的方法，包括以下步骤：

步骤1、基于站厅、进出口及换乘口视频统计人数、AFC数据、历史数据情况进行分析，预估上、下行站台可能客流；

步骤2、基于步骤1预估情况及基于视频的车站站台客流数确定该侧站台客流数，与待进站列车车厢内客流数信息判定运能是否满足实时需求；

步骤3、基于设备状态信息确定是否因为设备故障导致的大客流，确定是否需要进行运行调整；

步骤4、根据运能判定情况及设备的状态确定当前是否需要增能或减能；若需要增能，需要基于系统最小运行间隔和当前在用列车运行图确定是否具备继续增能的条件；

步骤5、对于减能请求或具备增能条件的增能请求，由系统给出调整运能的建议运行图，经调度确认后进行实时调整；

步骤6、对于不具备增能条件的增能请求，由系统给出相关提示，由运营人员给出换乘其它线路或交通工具建议，组织站台人群疏散；

步骤7、调整运能的请求得到确认后，系统将核对派班计划和设备状态信息；对于增能请求确定最优的位置列车唤醒，对于减能请求需要给出建议退出运营的列车及退出路径和休眠位置。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、基于视频融合AFC和列车称重的客流技术，可有效提高对客流识别的准确率，同时结合大量的历史数据，对客流断面进行有效的预估；

2、运能与客流的精确匹配，由高性能机器自动对断面客流与系统当前计划下的运能进行及时的匹配，确定是否需要增减列车，较调度员人工判断提高了效率；

3、智能运行调整系统较之前的人工调整运行图，加快了列车自整备至投入运营的速度，能及时缓解客流压力，避免调度人工调整带来的不确定性。

附图说明

图1为本发明的系统功能框图；

图2为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一模块实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

本系统主要由基于视频统计、列车称重和AFC的实时客流统计系统、实时客流与运能匹配系统和智能列车运行调整系统三个部分组成。实时客流统计系统基于视频识别统计信息、列车称重信息、AFC统计信息、历史数据等对当前的实时客流进行统计；实时客流与运能匹配系统将当前客流需求与线路当前运能进行匹配，并结合当前设备状态判断如何进行运能的调整；智能列车运行调整模块根据实时客流与匹配系统的运算结果对运行图进行实时调整，结合派班计划和设备信息安排列车的增减及其路径规划。系统工作流程如下：

①基于站厅、进出口及换乘口视频统计人数、AFC数据、历史数据情况进行分析，预估上、下行站台可能客流；

②基于①预估情况及基于视频的车站站台客流数确定该侧站台客流数，与待进站列车车厢内客流数信息判定运能是否满足实时需求；

③基于设备状态信息确定是否因为设备故障导致的大客流，确定是否需要进行运行调整。

④根据运能判定情况及设备的状态确定当前是否需要增能或减能；若需要增能，需要基于系统最小运行间隔和当前在用列车运行图确定是否具备继续增能的条件。

⑤对于减能请求或具备增能条件的增能请求，由系统给出调整运能的建议运行图，经调度确认后进行实时调整；

⑥对于不具备增能条件的增能请求，由系统给出相关提示，由运营人员给出换乘其它线路或交通工具建议，组织站台人群疏散。

⑦调整运能的请求得到确认后，系统将核对派班计划和设备状态信息；对于增能请求确定最优的位置列车唤醒，对于减能请求需要给出建议退出运营的列车及退出路径和休眠位置。

如图2所示，本系统主要由基于视频统计、列车称重和AFC的实时客流统计、实时客流与运能匹配系统和智能列车运行调整三个部分组成，实时客流统计系统基于视频识别统计信息、列车称重信息、AFC统计信息、历史数据等对当前的实时客流进行统计；实时客流与运能匹配系统将当前客流需求与线路当前运能进行匹配，并结合当前设备状态判断如何进行运能的调整；智能列车运行调整模块根据实时客流与匹配系统的运算结果对运行图进行实时调整，结合派班计划和设备信息安排列车的增减及其路径规划。其中客流统计分析包括车站的视频识别统计和AFC组成的融合系统，并由客流历史数据库提供历史趋势分析，统计后的信息传递至客流及运能分析匹配服务器；车载经由TIMS的称重信息和车载视频识别统计系统组成，车载信息经由车载控制器并通过车地无线传递至中心的客流及运能分析匹配服务器；客流及运能分析匹配服务器还会综合考虑设备信息监控服务器提供的设备故障信息后为客流增减给出建议；该建议经由调度员工作站确认后发给ATS应用服务器进行运行计划的调整，最终的计划通过车地无线发给列车执行。

某项目中已通过之前的运营经验完成客流历史数据库，当某站通过视频和AFC获取大客流数据后，通过历史数据库及设备状态信息确定是由设备故障导致还是该日突出异常情况，最终得出此时的实时客流需求。车载通过视频及称重获取某方向接近该站的近几列车的剩余运能情况。

车站和车载信息送至中心的客流及运能分析匹配服务器后，该服务器将基于这些信息进行客流预估及运能增减的实时分析，同时根据数据库服务器中的列车位置确定增减的列车及其路径，分析结果将发给调度员工作站由调度员进行确认。

当调度员确认后，该建议的运行计划将调整至当前运行图中，并通过列车运行命令的方式发送给车载，由车载执行列车最终的运行调整。

针对项目实例，考虑到目前项目中已具备视频采集、AFC、列车称重、ATS相关设备、车地无线设备外，系统还需要额外配置至少若干套视频识别统计服务器、车载视频识别统计服务器(每车)、1套客流历史数据库、1套客流及运能分析与匹配服务器，并增加与列车称重系统及AFC系统之间的接口。

智能运行图调整系统中，当客流与运能不匹配需要加车时可采用在既有运行图中增加单程的方式。系统提示调度，调度确认后可在30秒左右完成运行图的调整，此时若运行间隔具体插入条件的话，可立即发送指令给列车。若：

1，若客流突发站为存车的车站，则只需要运行图调整时，即30秒后将存车线的列车投入运行，根据站形加上运行至上下客站台的时间，则全部时间约为2分钟左右。

2，若客流突发站不是存车的车站时，以某项目站形为例，则列车需要从存车站运行至运能增加站，时间约为3分钟，加上运行调整时间30秒，则需要3.5分钟才能疏散客流。

具体运行时还可根据需要考虑列车插入的情况及在线列车运行情况，改变交路，实现更短时间内的运能调整，提高灵活性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，其特征在于，该系统包括实时客流统计模块、实时客流与运能匹配模块和智能列车运行调整模块，所述的实时客流统计模块对当前的实时客流进行统计输入实时客流与运能匹配模块，所述的实时客流与运能匹配模块将当前客流需求与线路当前运能进行匹配，所述的智能列车运行调整模块根据实时客流与匹配模块的运算结果对运行图进行实时调整，结合派班计划和设备信息安排列车的增减及其路径规划。

2.根据权利要求1所述的一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，其特征在于，所述的实时客流统计模块包括视频统计模块、列车称重模块和AFC统计模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，其特征在于，所述的视频统计模块包括基于视频的站台人数统计单元、基于视频的站厅人数统计单元、基于视频的进出站口人数统计单元及基于视频的换乘口人数统计单元和基于视频的车厢人数统计单元。

4.根据权利要求2所述的一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，其特征在于，所述的基于视频的站台人数统计单元、基于视频的站厅人数统计单元、基于视频的进出站口人数统计单元均包括相互连接的车外摄像头和车外视频识别分析服务器。

5.根据权利要求3所述的一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，其特征在于，所述的基于视频的车厢人数统计单元包括相互连接的车载摄像头和车载视频识别分析服务器。

6.根据权利要求2或3所述的一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，其特征在于，所述的列车称重模块和基于视频的车厢人数统计单元的数据通过车地无线传输至实时客流与运能匹配模块。

7.根据权利要求3所述的一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，其特征在于，所述的列车称重模块包括相互连接的列车TIMS和车载控制器，所述的AFC统计模块包括相互连接的闸机和AFC服务器。

8.根据权利要求1所述的一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，其特征在于，所述的实时客流与运能匹配模块还结合历史客流数据库提供的历史趋势分析对当前的实时客流进行统计；

所述的实时客流与运能匹配模块还结合设备信息监控服务器提供的当前设备状态信息判断如何进行运能的调整。

9.根据权利要求1所述的一种基于实时客流的列车智能运行调整系统，其特征在于，所述的智能列车运行调整模块包括：接收实时客流与运能匹配模块的建议运行图，由调度员工作站确认后发给ATS应用服务器进行运行计划的调整，最终的计划通过车地无线发给列车执行。

10.一种采用权利要求1所述的基于实时客流的列车智能运行调整系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、基于站厅、进出口及换乘口视频统计人数、AFC数据、历史数据情况进行分析，预估上、下行站台可能客流；

步骤2、基于步骤1预估情况及基于视频的车站站台客流数确定该侧站台客流数，与待进站列车车厢内客流数信息判定运能是否满足实时需求；

步骤3、基于设备状态信息确定是否因为设备故障导致的大客流，确定是否需要进行运行调整；

步骤4、根据运能判定情况及设备的状态确定当前是否需要增能或减能；若需要增能，需要基于系统最小运行间隔和当前在用列车运行图确定是否具备继续增能的条件；

步骤5、对于减能请求或具备增能条件的增能请求，由系统给出调整运能的建议运行图，经调度确认后进行实时调整；

步骤6、对于不具备增能条件的增能请求，由系统给出相关提示，由运营人员给出换乘其它线路或交通工具建议，组织站台人群疏散；

步骤7、调整运能的请求得到确认后，系统将核对派班计划和设备状态信息；对于增能请求确定最优的位置列车唤醒，对于减能请求需要给出建议退出运营的列车及退出路径和休眠位置。