北京市轨道交通ACC系统的清分方法 学

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。 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 条路径上的综合出行阻抗， 的第m条路径上的综合出行阻抗 客在 对 的第 条路径上的综合出行阻抗， w 表示。 用 Tm 表示。
w Tm = ∑ Ai , j + ∑ Bk + ∑ Bkpq i, j k k
“两阶段、双比例”清分方法 两阶段、双比例”
“两阶段、双比例”清分流程 两阶段、双比例”
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 乘客本身因素：性别、年龄、 平、对运营主体的偏好 乘客出行特征因素：出行距离、 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、 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 乘距离、换乘方便性、运营模式、 间、列车运行时间 运营商管理因素：票价、安全性、方便舒适性、 运营商管理因素：票价、安全性、方便舒适性、 正点率、拥挤程度 正点率、
ACC系统的关键问题 系统的关键问题
无障碍换乘，如何统计分析乘客出行径路？ 无障碍换乘，如何统计分析乘客出行径路？ ----某一 某一OD间客流在不同路径上的分配 某一 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？ 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 某条路径上运费收入在不同运营主体间的清分
ACC系统简介 系统简介
AFC系统：Automatic Fare Collection 系统： 系统 system，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 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：AFC Clearing Center system， 系统： 系统 ， 自动售检票清算管理中心系统
OD OD OD Tmax = min Tmin × (1 + m), Tmin + U
{
}
m 是一个比例系数，U 是一个常量，通过客流调查确定 OD 则认为第i条路径不合理 TiOD > Tmax ，则认为第 条路径不合理
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 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 以路径综合出行阻抗为基础， 以路径综合出行阻抗为基础 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 ）当有效路径集合的元素唯一时，该路径承担100％ ％ 的客流。 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 ）当有效路径集合的元素不唯一时， 路径中分配？ 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 路径参与客流分担的正效益值 占所有有效路径 总构成： 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、 AFC设备、参数、密钥、用户管理子系统 设备、
功能： 功能：
清分清算：轨道交通内部各线路之间、 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； 一卡通”之间的财务清算 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 数据管理：所管线路 系统票务、 系统票务 务数据管理； 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 客流数据统计分析：依据 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。 出站量、 始数据，统计分析客流指标，如进 出站量、换乘量等。
（1） ∑ ）
p
T i OD = T jOD ，则 pi = p j （2）若 ）
i=1
i
= 1
（3） 1 ≥ p1 ≥ p2 ≥ ... ≥ pk ） （4）若 Ti OD 非常接近 T1OD Tmin ），则 p i 应该很接近 p1 ，即: ） （ OD ），则
p 当阻抗在 T1OD 附近时，p i 的下降速率很小；随着阻抗值的增加， i 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 T1OD附近变化不太敏感，对乘坐时间的较大延 长比较敏感。
综合出行阻抗是乘客出行路径选择的主要依据， 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， 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。 路径的意愿越强；反之亦然。
K 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 轨道交通路网：
乘客选择路径的概率p 乘客选择路径的概率 i
{L } ：一OD间的k条有效路径集
OD
p i ：选择有效路径 LOD (i = 1,......k ) 的概率 i
Ti
OD
：各有效路径的综合出行阻抗，并且 T1
k
OD
≤ T2OD ≤ ... ≤ TkOD
p i是 Ti OD的函数，有如下特性： 的函数，有如下特性：
路径客流分配比例
a为得到概率最大期望值的 值，这里是 ； 为得到概率最大期望值的x值 这里是0； 为得到概率最大期望值的 σ对于所有 对于所有OD对是一个常量，决定正态曲线的陡峭程度； 对是一个常量，决定正态曲线的陡峭程度； 对于所有 对是一个常量 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 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， 越小说明乘客对阻抗的敏感度越高 越小说明乘客对阻抗的敏感度越高。 得出。一般地，σ越小说明乘客对阻抗的敏感度越高。
对SSP或TSP等的经换乘次数修正后的客流分配比例进行处 SSP或TSP等的经换乘次数修正后的客流分配比例进行处 然后修正FSP经换乘次数修正后的客流分配比例。 FSP经换乘次数修正后的客流分配比例 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 全部有效路径的客流分担比例之和为1。
x越大，S越小 x越大，S越小，路径分担 越小， 越大 OD客流的比例也越小 客流的比例也越小 S分布的图形类似于负指数 分布的图形类似于负指数 分布的图形， 正态分布来 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。 择行为。只取正态分布的正 半部分。 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
北京市轨道交通ACC系统的清分方法 系统的清分方法 北京市轨道交通
2010年10月14日
主要内容
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ACC系统及其关键问题 系统及其关键问题 “两阶段、双比例”清分方法 两阶段、双比例” 有效路径集的确定
客流的分配
客流分配比例的修正 运费的清分
1 ACC系统及其关键问题 ACC系统及其关键问题
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) I (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 ） OD Tmin --最短路径的综合出行阻抗值 最短路径的综合出行阻抗值 Ti OD --第i条路径的综合出行阻抗值 第 条路径的综合出行阻抗值 OD Tmax --有效路径综合出行阻抗值的上界，可用相对值 有效路径综合出行阻抗值的上界， 有效路径综合出行阻抗值的上界 和绝对值综合确定，表示为： 和绝对值综合确定，表示为：
K 短路径搜索算法
Step 4,K短路径（KSP）算法： 短路径（ 短路径 ）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 条渐短路中某条路 对间的K条渐短路中某条路 在某个时间段内，若一 对间的 径在路径运营时间之外， 路径运营时间之外 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。 与客流的分担，不能包含在有效路径集中。
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 系统采用基于多路径选 北京市轨道交通 系统采用 择概率的清分方法－－“两阶段、双比例” 的清分方法－－ 择概率的清分方法－－“两阶段、双比例” 清分方法
用Dijkstra最短路径算法找到最短路径；
Step 2, 次短路径 次短路径(SSP)算法 算法: 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。
2 “两阶段、双比例”清分方法 两阶段、双比例”
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
路径参与客流分担的正效益值S 路径参与客流分担的正效益值
S--路径参与客流分担的正效益值； 路径参与客流分担的正效益值； 路径参与客流分担的正效益值 假定最短路径的S最大 最大， 假定最短路径的 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 路径综合出行阻抗超过最短路径阻抗的程度