基于AFC系統(tǒng)信息融合的應用研究.pdf

1、軌道交通自動售檢票(Automatic Fare Collection，AFC)系統(tǒng)是通過使用自動控制、邏輯計算等技術實現(xiàn)購票、檢票、收費及統(tǒng)計分析等功能的自動化系統(tǒng)。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程逐漸加快，軌道交通的作用愈發(fā)突出，城市軌道交通獲得了前所未有的發(fā)展，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢，目前，中國城市軌道交通建設規(guī)模逐漸的慢慢放大并蔓延到二線，甚至三線城市，由此可見，大力發(fā)展軌道交通AFC系統(tǒng)的建設，AFC系統(tǒng)的優(yōu)勢將在中國軌道交通

2、建設中發(fā)揮極佳的展現(xiàn)。乘客，作為軌道交通服務的主要對象和載體，準確的采集和分析乘客的出行特征，是出行需求辨識、優(yōu)化軌道線網(wǎng)規(guī)劃等政策和措施實施的基礎。另一方面，城市軌道交通AFC系統(tǒng)在長期的運營過程中，積累了大量豐富的軌道交通運行數(shù)據(jù)信息，如IC卡刷卡進站數(shù)據(jù)、出站數(shù)據(jù)、充值數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)描繪了乘客出行的時空軌跡，也體現(xiàn)了乘客的出行過程，為提取基于軌道交通的乘客出行特征奠定了可靠的數(shù)據(jù)基礎。因此，合理有效地應用各類數(shù)據(jù)，充分利用和挖掘

3、軌道交通AFC系統(tǒng)中所存儲數(shù)據(jù)展現(xiàn)的乘客的出行特征，這對于研究AFC系統(tǒng)中的乘客特征分析、優(yōu)化票務運作管理、評估運營效益等問題，對于軌道交通AFC系統(tǒng)的運營決策是非常有重要意義的。根據(jù)軌道交通AFC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特征，本文著重分析了AFC系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的完整性，對軌道交通AFC系統(tǒng)乘客時空特征分析、票務管理優(yōu)化和運營效益評估等問題的理論和方法開展了探索性研究。期望通過研究AFC系統(tǒng)中支持運營決策的理論和方法，建立和確定軌道交通AFC系

4、統(tǒng)的客流數(shù)據(jù)分析模型，實現(xiàn)動態(tài)的實時分析，快速提高軌道交通運營的管理效率;建立和明確軌道交通中AFC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特征及相關性能指標，通過選擇對應的方法進行分析，基于數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)分析的要求，對軌道交通的規(guī)劃建設提供輔助決策及相關的決策依據(jù)。研究中運用數(shù)據(jù)融合理論和技術方法對城市軌道交通AFC系統(tǒng)乘客時空特征分析、票務管理優(yōu)化和運營效益評估等問題進行了理論上的探索和基于決策的方法研究，研究成果主要表現(xiàn)如下:(1)基于對數(shù)據(jù)融合及AFC系統(tǒng)數(shù)

5、據(jù)的綜合分析，提出了針對AFC系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合理論體系，分別從數(shù)據(jù)層、特征層和決策層對AFC系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行了融合，并針對各個層次進行了對應的實際決策分析，分別是基于數(shù)據(jù)融合的城市軌道交通AFC系統(tǒng)的乘客時空特征分析、基于特征融合的城市軌道交通AFC系統(tǒng)票務管理優(yōu)化決策以及基于決策融合的城市軌道交通AFC系統(tǒng)運營效益評估。(2)針對軌道AFC系統(tǒng)中主要數(shù)據(jù)，進行了詳細的闡述與說明。針對AFC自動售檢票系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源所獲取的軌道交通運營管

6、理數(shù)據(jù)特點，從城市軌道交通AFC系統(tǒng)交易數(shù)據(jù)、票務管理、票卡調(diào)度決策問題的分析入手，提出了票務管理數(shù)據(jù)的采集方法，給出了對現(xiàn)階段AFC自動售檢票系統(tǒng)的票務管理優(yōu)化方案。在深入研究信息融合理論的基礎上，AFC系統(tǒng)中的客流、列車運行時間、運營班次等基礎數(shù)據(jù)相融合，得出票務管理優(yōu)化模型。(3)在城市軌道交通AFC運營效益問題中引入了證據(jù)理論，并將城市軌道交通建立列車編組以及行車間隔時間優(yōu)化作為證據(jù)，通過對證據(jù)進行某些規(guī)律的組合，為運營效益優(yōu)化

7、模型提供決策依據(jù)。根據(jù)證據(jù)理論中的推理，將軌道交通AFC運營效益決策定義為論域;城市軌道交通城市列車編組以及行車間隔時間定義為論域內(nèi)的元素;與城市軌道交通系統(tǒng)列車編組以及行車間隔時間決策有關的指標定義為證據(jù);將各條證據(jù)進行組合得出軌道交通系統(tǒng)列車編組以及行車間隔時間選擇的綜合概率支持函數(shù)，從而為軌道交通運營效益優(yōu)化選擇做出決策。通過這種方式，建立了軌道交通線路列車編組以及行車間隔時間的抉擇模型，探討了適用于城市軌道交通城市線路運營效益優(yōu)