CN115619202B - 一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法，包括对席位分配池进行标记，得到标记信息；确定席位容量分配，得到分配席位数；基于分配席位数和标记信息计算剩余座位数，并将剩余座位数补全，得到补全席位分配池；基于补全席位分配池生成内部切割方案和外延方案；基于内部切割方案和外延方案生成潜在混用组集合并生成实际混用组顺序集合；提出实际混用组顺序集合中无容量的实际混用组，得到剩余实际混用组顺序集合；按顺序消耗实际混用组顺序集合的实际混用组。本发明容许预定请求到达时不同席位分配池之间的容量交叉混用，从而提高席位分配方案应对随机性需求的鲁棒性，减少席位浪费。

Description

一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法。

背景技术

高速铁路列车席位分配技术一般利用最优化方法，将有限的席位能力划分至不同的出发站、到达站和价格等级，形成若干个席位分配池。每一个席位分配池对应一种车票产品，其容量仅能被预定该车票产品的旅客使用。由于高速铁路出行需求量具有较强的随机性，一套固定的席位分配方案很难与灵活多变的出行需求完美匹配，经常出现某些席位分配池耗尽而某些席位分配池仍有大量余票的现象，造成潜在出行需求的流失以及高铁席位能力的严重浪费。

导致该问题的一个根本原因是目前常用的席位控制技术将各个席位分配池的容量独立设置，并且相互独立使用，如果最终的出行需求量和预测量是完全一致的，这种控制方式能够带来最佳的售票结果。但现实生活中出行需求具有一定随机性，席位预分前所设想的分配量和实际需求量通常会存在差异，最终很容易出现部分低价值的票池依旧有余票而部分高价值的票池无票可售的现象，容易造成席位能力的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法，旨在解决现有的席位划分方法容易造成席位能力浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法，包括以下步骤：

对席位分配池进行标记，得到标记信息；

确定席位容量分配，得到分配席位数；

基于所述分配席位数和所述标记信息计算剩余座位数，并将所述剩余座位数补全，得到补全席位分配池；

基于所述补全席位分配池生成内部切割方案和外延方案；

基于所述内部切割方案和所述外延方案生成潜在混用组集合；

基于所述潜在混用组集合生成实际混用组顺序集合；

提出所述实际混用组顺序集合中无容量的实际混用组，得到剩余实际混用组顺序集合；

按顺序消耗所述实际混用组顺序集合的实际混用组。

其中，所述基于所述补全席位分配池生成内部切割方案和外延方案，包括：

确定最大混用系数；

基于所述补全席位分配池生成内部切割方案和混用系数生成内部切割方案；

基于所述补全席位分配池生成外延方案。

其中，所述确定最大混用系数，包括：

设定混用系数；

根据所述补全席位分配池的区间数对所述混用系数进行更新，得到最大混用系数。

其中，所述基于所述补全席位分配池生成内部切割方案和混用系数生成内部切割方案，包括：

基于所述最大混用系数生成切割系数集；

基于所述补全席位分配池使用所述切割系数集中的每一切割系数生成内部切割方案。

其中，所述基于所述内部切割方案和所述外延方案生成潜在混用组集合，包括：

遍历所述内部切割方案和所述外延方案，得到目标组合方案；

将所述目标组合方案内部切割点位和外延点位按照车站序号进行排序，得到车站序号向量；

对所述车站序号向量进行查找筛选，得到潜在混用组集合。

其中，所述基于所述潜在混用组集合生成实际混用组顺序集合，包括：

遍历所述潜在混用组集合，得到潜在混用组整合票价；

基于所述潜在混用组整合票价对所述潜在混用组集合进行剔除后排序，得到实际混用组顺序集合。

本发明的一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法，通过对席位分配池进行标记，得到标记信息；确定席位容量分配，得到分配席位数；基于所述分配席位数和所述标记信息计算剩余座位数，并将所述剩余座位数补全，得到补全席位分配池；基于所述补全席位分配池生成内部切割方案和外延方案；基于所述内部切割方案和所述外延方案生成潜在混用组集合；基于所述潜在混用组集合生成实际混用组顺序集合；提出所述实际混用组顺序集合中无容量的实际混用组，得到剩余实际混用组顺序集合；按顺序消耗所述实际混用组顺序集合的实际混用组。本发明容许预定请求到达时不同席位分配池之间的容量交叉混用，从而提高席位分配方案应对随机性需求的鲁棒性，减少席位浪费，同时提高高铁列车收益，解决了现有的席位划分方法容易造成席位能力浪费的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法的原理图。

图2是遍历每一种内部切割方案和外延方案的组合的示意图。

图3是基于所述潜在混用组集合生成实际混用组顺序集合的示意图。

图4是本发明提供的一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1至图4，本发明提供一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法，包括以下步骤：

S1对席位分配池进行标记，得到标记信息；

具体的，针对某高铁车次的某种席别，设定

个席位分配池。其中/>

为价格等级数量（f=1表示最高价格等级，f=F表示最低价格等级），m为列车区间数，i=1,2,…,为列车区间序号。用/>

表示席位分配池编号，每个席位分配池x由唯一的/>

信息组合来标记，其中o=1,2,…,m表示上车站序号,d=o+1,o+2,…,m+1表示下车站序号，f=1,2,…,F表示价格等级编号。用/>

表示票额分配池/>

对应的

信息组合。

S2确定席位容量分配，得到分配席位数；

具体的，售票部门输入提前设定好的席位分配方案，即各个席位分配池

的分配席位数b _x ，/>

；如果没有预先设定好的席位分配方案，则构建确定性线性席位分配模型，采用Gurobi、Cplex等商业软件快速计算出分配席位数/>

，/>

。

S3基于所述分配席位数和所述标记信息计算剩余座位数，并将所述剩余座位数补全，得到补全席位分配池；

具体的，采用如下公式计算每一个列车区间

的剩余座位数/>

，式中C _i 为区间i的可用座位数，1(·)为指示性函数。

将剩余座位数

添加到“o=该区间起始站，d =该区间终点站，f =最低价格等级”（即o=i,d=i+1,f=F）对应的席位分配池/>

，如下式：

。

S4基于所述补全席位分配池生成内部切割方案和外延方案；

具体的，确定最大混用系数；基于所述补全席位分配池生成内部切割方案和混用系数生成内部切割方案；基于所述补全席位分配池生成外延方案。

所述确定最大混用系数，包括：设定混用系数；根据所述补全席位分配池的区间数对所述混用系数进行更新，得到最大混用系数。

具体的，针对每一个席位分配池

，设定最大混用系数Q _x ，根据分配池x的区间数/>

。

所述基于所述补全席位分配池生成内部切割方案和混用系数生成内部切割方案，包括：基于所述最大混用系数生成切割系数集；基于所述补全席位分配池使用所述切割系数集中的每一切割系数生成内部切割方案。

具体的，针对每一种切割系数s=0,1,2,…,Q _x -1，生成车站序号范围 [o _x +1,d _x -1]内所有的s次内部切割方案，共计

种。例如，如果对上车站序号o _x =3、下车站序号d _x =7的席位分配池进行s=0次内部切割，则0次内部切割方案有1种（无效切割），内部切割点位集合为Ø；如果对该席位分配池进行/>

次内部切割，则1次内部切割方案有3种，内部切割点位集合为{4,5,6}；如果对该席位分配池进行s=2次内部切割，则2次内部切割方案也有3种，内部切割点位集合为{(4,5),(4,6),(5,6)}；如果对该席位分配池进行s=3次内部切割，则3次内部切割方案只有1种，内部切割点位集合为{(4,5,6)}。

所述基于所述补全席位分配池生成外延方案，包括：生成上车站序号范围 [1,o _x ]和下车站序号范围 [d _x ,m+1]的所有外延方案，共计o _x ×(m+2-d _x )种（例如，如果某列车区间数为m=8，其上车站序号o _x =3、下车站序号d _x =7的席位分配池的外延方案有9种，外延点位集合为{(1,7), (1,8), (1,9), (2,7), (2,8), (2,9), (3,7), (3,8), (3,9) }。

S5基于所述内部切割方案和所述外延方案生成潜在混用组集合；

具体的，遍历所述内部切割方案和所述外延方案，得到目标组合方案；将所述目标组合方案内部切割点位和外延点位按照车站序号进行排序，得到车站序号向量；对所述车站序号向量进行查找筛选，得到潜在混用组集合。

具体的，遍历每一种内部切割方案和外延方案的组合，共计

种。针对某种组合方案，将其内部切割点位和外延点位按照车站序号进行排序，得到车站序号向量w=[w ₁,w ₂,w ₃…]。针对该向量中任意连续两个车站序号w _k 和w _k+1，/>

，查找所有满足/>

并且/>

的席位分配池/>

集合，对各个/>

下满足条件的分配池集合进行任意组合，得到分配池/>

所有潜在的混用组集合U _x ={u _x,1,u _x,2,…}，其中混用组/>

表示席位分配池/>

可以使用的第/>

种潜在的分配池组合，该组合中包括1个或多个席位分配池，如图2所示。

S6基于所述潜在混用组集合生成实际混用组顺序集合；

具体的，遍历所述潜在混用组集合，得到潜在混用组整合票价；基于所述潜在混用组整合票价对所述潜在混用组集合进行剔除后排序，得到实际混用组顺序集合。

具体的，遍历U _x 中的所有潜在混用组u _x,v ，将u _x,v 中各个分配池的票价进行相加，得到潜在混用组整合票价

，其中/>

为席位分配池/>

对应的单位票价。如果/>

，则将u _x,v 从U _x 中剔除。进一步，将精简后的U _x 中各个混用组按照/>

从高到低的顺序进行排序，确保/>

，/>

，从而得到实际的混用组顺序集合，如图3所示。

S7提出所述实际混用组顺序集合中无容量的实际混用组，得到剩余实际混用组顺序集合；

具体的，针对每一个席位分配池

，对其每一种实际混用组

进行容量有效性判断。如果存在某个/>

的容量/>

，则将其从U _x 中剔除。

S8按顺序消耗所述实际混用组顺序集合的实际混用组。

具体的，当订票系统接收到某预定请求时，假设该预定请求的预定对象为席位分配池x，则判定是否满足

,/>

，如果不满足，则将u _x,1从U _x 中剔除，然后继续判定U _x 中新的u _x,1是否满足条件；如果满足，则接受该预定请求并更新/>

，

；如果/>

中所有混用组均被剔除完（即U _x =Ø）仍没有找到满足条件的混用组，则拒绝该预定请求。

实施例及其基础数据

选取某经停7个车站，列车席位容量为240的高铁列车作为实施例。该列车对每个OD设置有两种价格等级（全价和6折票），其中全价票票价见表1。令该列车各OD、各价格等级的购票需求量服从正态分布，两种价格等级下各OD的需求分布均值分别见表2和表3。为测试新技术在不同的需求随机性程度下的控制效果，令需求分布的标准差取需求均值的

次方。

/>

（2）计算结果

针对上述实施例，经步骤1-3后，得到的各席位分配池的容量见表4：

/>

设最大混用系数Q _x =3，经步骤4-8后，得到各个席位分配池的实际混用组顺序集，以席位分配池<1,3,1>和<1,4,1>为例，它们的实际混用组顺序集见表5。

基于表2、3中的需求数据，生成1000种随机预定样本序列，分别测试现行控制技术（无混用机制）和本技术（混用机制）在不同随机性系数

下的平均预定收入和平均成功订票人数，结果见表6。结果显示，不管是列车预定收入还是旅客成功订票人数，本技术相比既有技术都有一定程度的提高，表明了该技术能够带来运输企业和旅客群体的双赢结果；并且，当客流随机性越强时，本技术的效果越明显，反映了本技术在面向随机性需求时的强鲁棒性。/>

以上所揭露的仅为本发明一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对席位分配池进行标记，得到标记信息：

针对某高铁车次的某种席别，设定N＝F×m×(m+1)个席位分配池；其中F为价格等级数量，f＝1表示最高价格等级，f＝F表示最低价格等级，m为列车区间数，i＝1,2,…,为列车区间序号；x∈{1,2,…,N}表示席位分配池编号，每个席位分配池x由唯一的<o,d,f>信息组合来标记，其中o＝1,2,…,m表示上车站序号,d＝o+1,o+2,…,m+1表示下车站序号，f＝1,2,…,F表示价格等级编号；<o_x,d_x,f_x>表示票额分配池x对应的<o,d,f>信息组合；

S2、确定席位容量分配，得到分配席位数；

S3、基于所述分配席位数和所述标记信息计算剩余座位数，并将所述剩余座位数补全，得到补全席位分配池；

S4、基于所述补全席位分配池生成内部切割方案和外延方案，包括：

S41)、确定最大混用系数；针对每一个席位分配池x∈{1,2,…,N}，设定最大混用系数Q_x，根据分配池x的区间数

S42)、基于所述补全席位分配池和混用系数生成内部切割方案，包括：

S421)、基于所述最大混用系数生成切割系数集；

S422)、基于所述补全席位分配池使用所述切割系数集中的每一切割系数生成内部切割方案；针对每一种切割系数s＝0,1,2,…,Q_x-1，生成车站序号范围[o_x+1,d_x-1]内所有的s次内部切割方案；

S43)、基于所述补全席位分配池生成外延方案，生成上车站序号范围[1,o_x]和下车站序号范围[d_x,m+1]的所有外延方案；

S5、基于所述内部切割方案和所述外延方案生成潜在混用组集合；

遍历每一种内部切割方案和外延方案的组合，共计

种；针对某种组合方案，将其内部切割点位和外延点位按照车站序号进行排序，得到车站序号向量w＝[w₁,w₂,w₃…]；针对该向量中任意连续两个车站序号w_k和w_k+1，k＝1,2,…,|w|，查找所有满足/>

并且/>

的席位分配池/>

集合，对各个k下满足条件的分配池集合进行任意组合，得到分配池x所有潜在的混用组集合U_x＝{u_x,1,u_x,2,…}，其中混用组/>

表示席位分配池/>

可以使用的第v种潜在的分配池组合，该组合中包括1个或多个席位分配池；

S6、基于所述潜在混用组集合生成实际混用组顺序集合；

遍历U_x中的所有潜在混用组u_x,v，将u_x,v中各个分配池的票价进行相加，得到潜在混用组整合票价

其中/>

为席位分配池/>

对应的单位票价；如果/>

则将u_x,v从U_x中剔除；进一步，将精简后的U_x中各个混用组按照/>

从高到低的顺序进行排序，确保/>

从而得到实际的混用组顺序集合；

S7、提出所述实际混用组顺序集合中无容量的实际混用组，得到剩余实际混用组顺序集合；

S8、按顺序消耗所述实际混用组顺序集合的实际混用组。

2.如权利要求1所述的高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法，其特征在于，

所述确定最大混用系数，包括：

设定混用系数；

根据所述补全席位分配池的区间数对所述混用系数进行更新，得到最大混用系数。

3.如权利要求1所述的高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法，其特征在于，

所述基于所述内部切割方案和所述外延方案生成潜在混用组集合，包括：

遍历所述内部切割方案和所述外延方案，得到目标组合方案；

将所述目标组合方案内部切割点位和外延点位按照车站序号进行排序，得到车站序号向量；

对所述车站序号向量进行查找筛选，得到潜在混用组集合。

4.如权利要求3所述的高速铁路列车席位分配池的交叉混用方法，其特征在于，

所述基于所述潜在混用组集合生成实际混用组顺序集合，包括：

遍历所述潜在混用组集合，得到潜在混用组整合票价；

基于所述潜在混用组整合票价对所述潜在混用组集合进行剔除后排序，得到实际混用组顺序集合。

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