CN115423220B - 一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统 - Google Patents

一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统，涉及城市轨道交通技术领域，通过获取各个地铁站点统计周期内的售票信息，从而获得地铁在到达地铁站点时，地铁站点的上车人数和下车人数，并根据所获得的上车人数、下车人数以及地铁的负荷人数，对地铁在地铁站点的停留时长进行调整，当地铁站点内的人较少时，缩短停留时长，减少不必要的等待时间，当地铁站点内的人数较多，且地铁内能够容纳相应的人数时，增加停留时长，从而使得地铁在各个地铁站点的停留时长能够根据地铁站点的实际情况得到合理的调整。

Description

一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统
技术领域
本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体是一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统。
背景技术
随着城镇人口的快速增加，随之而来的就是大城市的交通拥堵问题，原有的基础交通建设已经无法满足当前的交通需求。目前主要采用的方式就是修建地下铁路设施，地铁由于其运送客流量大、运行快速准时、出行绿色低碳等各方面优点，解决传统公共交通运量不足的问题，同时缓解交通压力，已得到许多城市的大力推广和建设，也是解决国内大城市交通拥堵问题的首要解决方案；
现有的技术中，地铁在各个地铁站点的停留时长通常是固定的，这对于一些人流量较低或人流量较高的地铁站点来说，容易造成停留时长的不合理，如何根据各个地铁站点的售票数据，对地铁在各个地铁站点的停留时长进行调整，从而使得地铁在各个地铁站点的停留时长更加合理，是我们需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是：提供一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统，包括监控中心，所述监控中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及运维模块；
所述数据采集模块用于获取车辆运行数据和地铁站点的人流量数据，获得地铁站点的信息集和信息子集；
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获得的信息集和信息子集进行处理；
所述数据分析模块用于根据所获得的地铁站点的预计上客量及人流增值量，对地铁在地铁站点的停留时长需求进行分析，根据分析结果生成对应的调节指令；
所述运维模块用于根据所获得的调节指令，对地铁在地铁站点的停留时长进行调节。
进一步的，所述数据采集模块获取车辆运行数据和地铁站点的人流量数据的过程包括：
根据实际情况建立若干条地铁路线，并在地铁路线上按照实际情况标记对应的地铁站点，将每条地铁路线的起始站和终点站进行标记；
根据实际情况将对应的地铁站点标记为换乘站点，并将换乘的地铁路线与对应的换乘站点相关联；
获取地铁到站时间，根据地铁到站时间生成至少两个信息集；
获取统计周期内，对应地铁站点的售出的地铁票数量；
获取所售出的地铁票对应的目的地对应的地铁站点，并根据目的地对应的地铁站点在信息集内生成对应的信息子集；
将所售出的地铁票按照其对应的目的地映射至对应的信息子集；
将所获得的所有信息集及对应的信息子集上传至数据处理模块。
进一步的，所述数据处理模块对所获得的信息集和信息子集的处理过程包括：
根据信息子集生成对应的行程路线，并获取行程路线所经过的地铁站点，将其记为途径站点，将行程路线上所有的途径站点与对应的信息子集相关联；
获取所生成的行程路线中是否需要换乘，若需要换乘，则对应的换乘站点进行标记，并根据对应换乘站点生成换乘信息子集；
则对地铁当前所到达的地铁站点进行标记，并获取地铁到达地铁站点时，所生成的对应的信息集内的地铁票数量；
获取是否存在途径站点为地铁当前所在地铁站点，若存在则将对应的信息子集进行标记；
若当前地铁站点为换乘站点，则获取是否存在换乘信息子集对应的换乘站点与当前地铁站点一致，若一致则将对应的换乘信息子集进行标记；
将被标记的信息子集和换乘信息子集进行汇总；
获取每个信息子集内对应的地铁票数量；
若存在换乘信息子集，则获得换乘信息子集内对应的地铁票数量；
获得当前地铁站点的人流增值量以及地铁在当前站点的预计上客量；
将所获得的地铁在地铁站点的预计上客量及人流增值量发送至数据分析模块。
进一步的，所述数据分析模块对地铁在地铁站点的停留时长需求进行分析的过程包括：
设置地铁标准停车时长；
根据所获得的地铁站点的预计上客量、人流增值量以及地铁到达当前地铁站点时，地铁上的人数获得纠正系数；
设置纠正系数阈值区间，根据纠正系数与纠正系数阈值区间的关系，生成对应的调节指令。
进一步的，地铁到达当前地铁站点时，地铁上的人数的获取过程为：
将地铁的起始点，对应的信息集内的地铁票数量作为地铁上的人数，地铁到达下一个地铁站点时，根据与下一个地铁站点的预计上客量及人流增值量，对地铁里的人数进行更新，以此类推，获得地铁到达每个地铁站点时，地铁上的人数。
进一步的，所述运维模块对地铁在地铁站点的停留时长进行调节的过程包括：
所述调节指令包括第一停留时长调节指令和第二停留时长调节指令；
当获得第一停留时长调节指令时，则将地铁在所到达的地铁站点的停留时长调整为t1；
当获得第二停留时长调节指令时，则将地铁在所到达的地铁站点的停留时长调整为t2。
与现有技术相比，本发明提供的地铁轨道交通车辆运维监控系统，可根据地铁进出站人数及列车的荷载能力，动态优化列车的停站时间，使得地铁在各个地铁站点的停留时长更加合理，极大程度提高列车运行效率和运送客流量，提高乘客乘车体验。
附图说明
图1为本发明基于地铁轨道交通车辆运维监控系统的结构示意图。
具体实施方式
为了更好地体现本发明，下面结合附图和具体实施例来对本发明的技术方案做进一步的解释。
如图1所示，基于地铁轨道交通车辆运维监控系统的结构示意图，包括监控中心，所述监控中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及运维模块；
所述数据采集模块用于获取车辆运行数据和各个地铁站点的人流量数据；
具体地，构建地铁轨道网络图；
根据实际情况建立若干条地铁路线，并在地铁路线上按照实际情况标记对应的地铁站点，将每条地铁路线的起始站和终点站进行标记；
根据实际情况将对应的地铁站点标记为换乘站点，并将换乘的地铁路线与对应的换乘站点相关联，从而获得地铁轨道网络图；
根据每个地铁站点建立对应的数据收集端口，并通过数据采集模块获取各个数据采集端口所收集到的对应的地铁站点的人流量数据；
将地铁的负荷人数记为RZ；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，每个地铁班次的负荷人数均相同；
获取地铁到站时间，并将地铁到站时间标记为DZ，根据地铁到站时间生成至少两个信息集；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，地铁每到达一个地铁站点，则根据其到达地铁站点的时间生成对应的信息集，且每个信息集对应地铁的不同行驶方向；
获取统计周期内，对应地铁站点的售出的地铁票数量；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述统计周期为前一次地铁到站时刻与本次地铁到站时刻之间的持续时长；
获取所售出的地铁票对应的目的地对应的地铁站点，并根据目的地对应的地铁站点在信息集内生成对应的信息子集；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，每个信息子集对应一个目的地；
将所售出的地铁票按照其对应的目的地映射至对应的信息子集；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，信息集内的地铁票的数量为各个信息子集内的地铁票数量之和；
将所获得的所有信息集及对应的信息子集上传至数据处理模块。
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获得的信息集和信息子集进行处理，具体处理过程包括：
根据信息子集生成对应的行程路线，并获取行程路线所经过的地铁站点，将其记为途径站点，将行程路线上所有的途径站点与对应的信息子集相关联；
获取所生成的行程路线中是否需要换乘，若需要换乘，则对应的换乘站点进行标记，并根据对应换乘站点生成换乘信息子集；
则对地铁当前所到达的地铁站点进行标记，并获取地铁到达地铁站点时，所生成的对应的信息集，将信息集内包括的地铁票数量记为SL；
获取是否存在途径站点为地铁当前所在地铁站点，若存在则将对应的信息子集进行标记；
若当前地铁站点为换乘站点，则获取是否存在换乘信息子集对应的换乘站点与当前地铁站点一致，若一致则将对应的换乘信息子集进行标记；
将被标记的信息子集和换乘信息子集进行汇总，对被标记的信息子集进行标号，记为i，i＝1，2，……，n，n为整数，且n≥0；
获取每个信息子集内对应的地铁票数量，并将其标记为ZSi；
若存在换乘信息子集，则将换乘信息子集内对应的地铁票数量记为HS；
则获得当前地铁站点的人流增值量，将人流增值量记为RB；
其中
Figure GDA0004005240420000071
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，若当前地铁站点不为换乘站点时，则HS＝0；
获取地铁在到达当前地铁站点时，地铁上的人数，并将地铁上的人数记为CS；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，CS≤RZ；
则获得地铁在当前站点的预计上客量，将预计上客量记为SK；
当CS-RB+SL≤RZ时，则SK＝SL；
当CS-RB+SL＞RZ时，则SK＝SL-RZ+CS-RB；
则获得地铁到达下一个地铁站点时，地铁上的人数，将地铁到达下一个地铁站点的时，地铁站点上的人数记为RS，RS＝CS-RB+SK；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，当CS-RB+SL＞RZ时，即表示对应的信息集内的地铁票数量多于预计上客量，则多出来的部分自动并入下一个生成的信息集内，当CS-RB+SL≤RZ时，则将当前信息集内的地铁票的数量清零；
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，地铁到达当前地铁站点时，地铁上的人数的获取过程为：
将地铁的起始点，对应的信息集内的地铁票数量作为地铁上的人数，地铁到达下一个地铁站点时，根据与下一个地铁站点的预计上客量及人流增值量，对地铁里的人数进行更新，以此类推，获得地铁到达每个地铁站点时，地铁上的人数；
将所获得的地铁在地铁站点的预计上客量及人流增值量发送至数据分析模块。
所述数据分析模块用于根据所获得的地铁站点的预计上客量及人流增值量，对地铁在该地铁站点的停留时长需求进行分析，具体分析过程包括：
设置地铁标准停车时长，并将地铁标准停车时长记为T；
则根据所获得的地铁站点的预计上客量和人流增值量获得纠正系数，并将纠正系数记为K；
其中
Figure GDA0004005240420000081
其中a、b、c均为权重系数，a、b、c均大于0，a＞1＞b＞c；
设置纠正系数阈值区间，并将纠正系数阈值区间记为(k1，k2)；
则当K∈(k1，k2)时，则表示地铁在地铁站点的停车时长不需要进行调整；
当K≤k1时，则表示地铁到达地铁站点时，地铁站点的人流量较低，则对地铁在地铁站点的停留时长进行缩短，并生成第一停留时长调节指令；
当K≥k1时，则表示地铁到达地铁站点时，地铁站点的人流量较高，则对地铁在地铁站点的停留时长进行增加，并生成第二停留时长调节指令；
将所生成的调节指令发送至运维模块。
所述运维模块用于根据所获得的调节指令，对地铁在地铁站点的停留时长进行调节，具体过程包括：
当获得第一停留时长调节指令时，则将地铁在所到达的地铁站点的停留时长调整为t1，t1＝(1-K)*T；
当获得第二停留时长调节指令时，则将地铁在所到达的地铁站点的停留时长调整为t2，t2＝(1+K)*T。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统，包括监控中心，其特征在于，所述监控中心通信连接数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块和运维模块；
所述数据采集模块用于获取车辆运行数据和地铁站点的人流量数据，获得地铁站点的信息集和信息子集；
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获得的信息集和信息子集进行处理；
所述数据分析模块用于根据所获得的地铁站点的预计上客量及人流增值量，对地铁在地铁站点的停留时长需求进行分析，根据分析结果生成对应的调节指令；
所述运维模块用于根据所获得的调节指令，对地铁在地铁站点的停留时长进行调节；
所述数据采集模块获取车辆运行数据和地铁站点的人流量数据的过程包括：
根据实际情况建立若干条地铁路线，并在地铁路线上按照实际情况标记对应的地铁站点，将每条地铁路线的起始站和终点站进行标记；
根据实际情况将对应的地铁站点标记为换乘站点，并将换乘的地铁路线与对应的换乘站点相关联；
获取地铁到站时间，并将地铁到站时间标记为DZ，根据地铁到站时间生成至少两个信息集；地铁每到达一个地铁站点，则根据其到达地铁站点的时间生成对应的信息集，且每个信息集对应地铁的不同行驶方向；
获取统计周期内，对应地铁站点的售出的地铁票数量；所述统计周期为前一次地铁到站时刻与本次地铁到站时刻之间的持续时长；
获取所售出的地铁票对应的目的地对应的地铁站点，并根据目的地对应的地铁站点在信息集内生成对应的信息子集，每个信息子集对应一个目的地；
将所售出的地铁票按照其对应的目的地映射至对应的信息子集，信息集内的地铁票的数量为各个信息子集内的地铁票数量之和；
将所获得的所有信息集及对应的信息子集上传至数据处理模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统，其特征在于，所述数据处理模块对所获得的信息集和信息子集的处理过程包括：
根据信息子集生成对应的行程路线，并获取行程路线所经过的地铁站点，将其记为途径站点，将行程路线上所有的途径站点与对应的信息子集相关联；
获取所生成的行程路线中是否需要换乘，若需要换乘，则对应的换乘站点进行标记，并根据对应换乘站点生成换乘信息子集；
对地铁当前所到达的地铁站点进行标记，并获取地铁到达地铁站点时，所生成的对应的信息集内的地铁票数量，将信息集内的地铁票数量记为SL；
获取是否存在途径站点为地铁当前所在地铁站点，若存在则将对应的信息子集进行标记；
若当前地铁站点为换乘站点，则获取是否存在换乘信息子集对应的换乘站点与当前地铁站点一致，若一致则将对应的换乘信息子集进行标记；
将被标记的信息子集和换乘信息子集进行汇总，对被标记的信息子集进行标号，记为i，i＝1，2，……，n，n为整数，且n≥0；
获取每个信息子集内对应的地铁票数量，并将其标记为ZSi；
若存在换乘信息子集，则获得换乘信息子集内对应的地铁票数量，并将其标记为HS；
获得当前地铁站点的人流增值量以及地铁在当前站点的预计上客量，将人流增值量记为RB，将预计上客量记为SK；
将所获得的地铁在地铁站点的人流增值量RB及预计上客量SK发送至数据分析模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统，其特征在于，所述
Figure FDA0004005240410000031
若当前地铁站点不为换乘站点时，则HS＝0；
获取地铁在到达当前地铁站点时地铁上的人数，并将地铁上的人数记为CS，将地铁的负荷人数记为RZ，且CS≤RZ；
当CS-RB+SL≤RZ时，则SK＝SL；
当CS-RB+SL＞RZ时，则SK＝SL-RZ+CS-RB；
获得地铁到达下一个地铁站点时，地铁上的人数，将地铁到达下一个地铁站点的时地铁站点上的人数记为RS，RS＝CS-RB+SK；当CS-RB+SL＞RZ时，即表示对应的信息集内的地铁票数量多于预计上客量，则多出来的部分自动并入下一个生成的信息集内，当CS-RB+SL≤RZ时，则将当前信息集内的地铁票的数量清零；
4.根据权利要求2或3所述的一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统，其特征在于，所述数据分析模块对地铁在地铁站点的停留时长需求进行分析的过程包括：
设置地铁标准停车时长，并将地铁标准停车时长记为T；
根据所获得的地铁站点的预计上客量SK、人流增值量RB以及地铁到达下一个地铁站点时地铁上的人数RS，来获得纠正系数，并将纠正系数记为K；
设置纠正系数阈值区间，根据纠正系数与纠正系数阈值区间的关系，生成对应的调节指令，将所生成的调节指令发送至运维模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统，其特征在于：将所述纠正系数阈值区间记为(k1，k2)；
则当纠正系数K∈(k1，k2)时，表示地铁在地铁站点的停车时长不需要进行调整；
当纠正系数K≤k1时，则表示地铁到达地铁站点时，地铁站点的人流量较低，则对地铁在地铁站点的停留时长进行缩短，并生成第一停留时长调节指令；
当纠正系数K≥k1时，则表示地铁到达地铁站点时，地铁站点的人流量较高，则对地铁在地铁站点的停留时长进行增加，并生成第二停留时长调节指令。
6.根据权利要求3所述的一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统，其特征在于，地铁到达当前地铁站点时，地铁上的人数的获取过程为：
将地铁的起始点，对应的信息集内的地铁票数量作为地铁上的人数，地铁到达下一个地铁站点时，根据与下一个地铁站点的预计上客量及人流增值量，对地铁里的人数进行更新，以此类推，获得地铁到达每个地铁站点时，地铁上的人数。
7.根据权利要求3所述的一种基于地铁轨道交通车辆运维监控系统，其特征在于，所述运维模块对地铁在地铁站点的停留时长进行调节的过程包括：
所述调节指令包括第一停留时长调节指令和第二停留时长调节指令；
当获得第一停留时长调节指令时，则将地铁在所到达的地铁站点的停留时长调整为t1；
当获得第二停留时长调节指令时，则将地铁在所到达的地铁站点的停留时长调整为t2。
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