本公開涉及計算機，尤其涉及一種城市軌道交通乘客服務質(zhì)量優(yōu)化方法、裝置、電子設備及存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、地鐵是當下的一種主要的城市軌道交通方式，它可以幫助緩解地面上的交通壓力、能夠促進區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展、同時在便利民生等方面也能發(fā)揮重要作用。但是目前地鐵服務在乘客體驗上還有很大可以提高的空間，例如在高峰期時容易發(fā)生車廂過于擁擠或需要排隊等候多趟才能上車的情況；以及在低谷期時容易遇到發(fā)車間隔較長而需要等待很久才能乘車的情況，這些情況都會給乘客帶來不好的地鐵乘車體驗。

2、地鐵線路上列車的調(diào)度一般使用時刻表的形式，通過調(diào)度時刻表控制著每趟列車的發(fā)車時刻、到達各個車站的到站時刻等。調(diào)度時刻表的制定一般是依據(jù)一些時空和設備限制，例如安全運行速度不能超過上限；防止追尾發(fā)車間隔不能過短；同一時刻在線路上運行的列車數(shù)不能超過總車數(shù)等。

3、由于目前制定調(diào)度時刻表沒有依據(jù)地鐵上中實際的客流情況，也沒有考慮乘客選擇乘車路徑的實際需求，容易產(chǎn)生上述不好的乘車體驗。因此，如何對地鐵路網(wǎng)中各線路上列車進行調(diào)度優(yōu)化以及對客流進行乘車引導，從而保證乘客服務質(zhì)量，方便乘客出行，提升地鐵乘車體驗，是亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開提出了一種城市軌道交通乘客服務質(zhì)量優(yōu)化方法、裝置、電子設備及存儲介質(zhì)，能夠縮短地鐵路網(wǎng)中乘客的等待時長與耐心度損失，提高地鐵路網(wǎng)的乘客服務質(zhì)量。

2、根據(jù)本公開的一方面，提供了一種城市軌道交通乘客服務質(zhì)量優(yōu)化方法，包括：獲取地鐵路網(wǎng)在指定時段內(nèi)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)、客流數(shù)據(jù)、決策變量集以及引導策略集，所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括：所述地鐵路網(wǎng)中的線路信息、車站信息與列車信息；所述客流數(shù)據(jù)包括所述指定時段的每個單位時段內(nèi)從地鐵路網(wǎng)中各個起始車站去往各個終點車站的乘客數(shù)量；所述指定時段包括多個子時段，所述決策變量集包括所述指定時段的每個子時段內(nèi)列車的發(fā)車間隔，所述引導策略集包括所述指定時段的每個子時段的客流引導策略，同一地鐵線路的同一發(fā)車方向上同一子時段內(nèi)列車的發(fā)車間隔相同且客流引導策略相同，所述客流引導策略用于指示在子時段內(nèi)從各個起始車站去往各個終點車站的乘客能選擇的至少一條乘車路徑中每條乘車路徑的選擇概率；根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)、所述客流數(shù)據(jù)與所述引導策略集，確定乘客路徑選擇集，所述乘客路徑選擇集包括從各個起始車站去往各個終點車站的乘客路徑選擇矩陣，其中，從第s起始車站去往第v終點車站的乘客路徑選擇矩陣包括從第s起始車站去往第v終點車站的多個乘客中每個乘客所選擇的目標乘車路徑，其中，s∈[1,n]，v∈[1,n]，s≠v，n為所述地鐵路網(wǎng)中的車站總數(shù)；根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)、所述乘客路徑選擇集以及乘客服務系數(shù)集，確定從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失，所述乘客服務系數(shù)集包括從各個起始車站去往各個終點車站的乘客服務系數(shù)矩陣，其中，從第s起始車站去往第v終點車站的乘客服務系數(shù)矩陣包括從第s起始車站去往第v終點車站的各個乘客的服務系數(shù)，所述服務系數(shù)表征耐心度損失的梯度，耐心度損失表征乘客選擇目標乘車路徑乘車所損失的耐心度；根據(jù)所述乘客路徑選擇集，確定所述地鐵路網(wǎng)中從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客所選擇的目標乘車路徑所需的等待時長；根據(jù)所述地鐵路網(wǎng)中從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失與所需的等待時長，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集，以利用優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集提升所述地鐵路網(wǎng)在所述指定時段內(nèi)的乘客服務質(zhì)量。

3、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)、所述客流數(shù)據(jù)與所述引導策略集，確定乘客路徑選擇集，包括：針對所述地鐵路網(wǎng)中的第s起始車站，根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)，確定從第s起始車站去往第v終點車站的路徑集合，其中，從第s起始車站去往第v終點車站的路徑集合中包括從第s起始車站去往第v終點車站能選擇的至少一條乘車路徑以及各條乘車路徑的路徑長度；根據(jù)所述客流數(shù)據(jù)，確定從第s起始車站去往第v終點車站的乘客數(shù)量；根據(jù)所述引導策略集、從第s起始車站去往第v終點車站的路徑集合以及所述指定時段內(nèi)從第s起始車站去往第v終點車站的乘客數(shù)量，確定從第s起始車站去往第v終點車站的乘客路徑選擇矩陣。

4、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)、所述乘客路徑選擇集以及乘客服務系數(shù)集，確定從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失，包括：針對所述地鐵路網(wǎng)中的第s起始車站，根據(jù)從第s起始車站去往第v終點車站的路徑集合，確定從第s起始車站去往第v終點車站的路徑超長率集合，其中，所述路徑超長率集合包括從第s起始車站去往第v終點車站能選擇的至少一條乘車路徑中每條乘車路徑的路徑超長率，每條乘車路徑的路徑超長率為每條乘車路徑的路徑長度與最短乘車路徑的路徑長度之間的比值減1，所述路徑集合是基于所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)所確定的；根據(jù)從第s起始車站去往第v終點車站的路徑超長率集合以及從第s起始車站去往第v終點車站的乘客服務系數(shù)矩陣，確定從第s起始車站去往第v終點車站的各個乘客的原始耐心度損失，其中，所述從第s起始車站去往第v終點車站的各個乘客的耐心度損失包括各個乘客的原始耐心度損失。

5、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)、所述乘客路徑選擇集以及乘客服務系數(shù)集，確定從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失，還包括：根據(jù)從第s起始車站去往第v終點車站的各個乘客的原始耐心度損失，確定從第s起始車站去往第v終點車站的各個乘客的原始耐心度損失的期望值，將所述期望值確定為從第s起始車站去往第v終點車站的耐受閾值；針對從第s起始車站去往第v終點車站的第i個乘客，在所述第i個乘客的原始耐心度損失大于或等于所述耐受閾值的情況下，基于第一加權系數(shù)，對所述第i個乘客的原始耐心度損失與所述耐受閾值之間的差值進行加權處理，得到所述第i個乘客的加權耐心度損失；或，在所述第i個乘客的原始耐心度損失小于所述耐受閾值的情況下，基于第二加權系數(shù)，對所述第i個乘客的原始耐心度損失與所述耐受閾值之間的差值進行加權處理，得到所述第i個乘客的加權耐心度損失；其中，i∈[1,m]，m為第s起始車站去往第v終點車站的乘客數(shù)量，所述第一加權系數(shù)大于所述第二加權系數(shù)，從第s起始車站去往第v終點車站的各個乘客的耐心度損失包括各個乘客的加權耐心度損失。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述乘客路徑選擇集，確定所述地鐵路網(wǎng)中從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客所選擇的目標乘車路徑所需的等待時長，包括：針對從第s起始車站去往第v終點車站的任一乘客所選擇的目標乘車路徑，在所述目標乘車路徑中包含換乘車站的情況下，基于所述目標乘車路徑上所包含的換乘車站，將所述目標乘車路徑切分為至少兩個路徑段；根據(jù)從所述至少兩個路徑段中各個路徑段的起始車站乘車所需的等待時長，得到乘客所選擇的目標乘車路徑所需的等待時長；其中，各個路徑段的起始車站乘車所需的等待時長是基于各個路徑段的起始車站所經(jīng)過的各趟列車的離站時刻所確定的；在所述目標乘車路徑中不包含換乘車站的情況下，將從所述目標乘車路徑的起始車站乘車所需的等待時長，確定為所述乘客所選擇的目標乘車路徑所需的等待時長。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述地鐵路網(wǎng)中從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失與所需的等待時長，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集，包括：根據(jù)所述指定時段內(nèi)單個乘客的最大耐心度損失，對從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失進行歸一化處理，得到各個乘客的歸一化耐心度損失，所述最大耐心度損失為所述指定時段內(nèi)乘客產(chǎn)生的耐心度損失的最大值；根據(jù)所述指定時段內(nèi)單個乘客的最大等待時長，對從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客所選擇的目標乘車路徑所需的等待時長進行歸一化處理，得到各個乘客的歸一化等待時長，所述最大等待時長為所述指定時段內(nèi)乘客等待上車所需的最大時長；基于針對不同乘客所設置的時間權重，對從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的歸一化耐心度損失與歸一化等待時長進行加權求和，得到從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的服務質(zhì)量損失；將所述地鐵路網(wǎng)在所述指定時段內(nèi)各個地鐵線路上從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的服務質(zhì)量損失進行累加，得到所述地鐵路網(wǎng)對應的乘客服務質(zhì)量綜合損失；基于指定的約束條件，以最小化所述乘客服務質(zhì)量綜合損失為目標，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：根據(jù)所述決策變量集，確定系統(tǒng)牽引能耗，所述系統(tǒng)牽引能耗表征所述指定時段內(nèi)各個地鐵線路上各趟列車運行所需的總能耗；其中，所述基于指定的約束條件，以最小化所述乘客服務質(zhì)量綜合損失為目標，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集，包括：基于指定的約束條件，以最小化所述乘客服務質(zhì)量綜合損失以及最小化所述系統(tǒng)牽引能耗為目標，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述地鐵路網(wǎng)中從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失與所需的等待時長，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集，包括：根據(jù)所述指定時段內(nèi)從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失，確定所述地鐵路網(wǎng)在所述指定時段內(nèi)的總乘客耐心度損失，所述總乘客耐心度損失表征所述地鐵路網(wǎng)中全部地鐵線路的全部車站上全部乘客的耐心度損失的總值；根據(jù)所述指定時段內(nèi)從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客所選擇的目標乘車路徑所需的等待時長，確定所述地鐵路網(wǎng)在所述指定時段內(nèi)的乘客平均等待時長，所述乘客平均等待時長表征所述地鐵路網(wǎng)中全部地鐵線路的全部車站上乘客等待上車所需的平均時長；基于指定的約束條件，以最小化所述總乘客耐心度損失以及最小化所述乘客平均等待時長為目標，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述基于指定的約束條件，以最小化所述總乘客耐心度損失以及最小化所述乘客平均等待時長為目標，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集，包括：基于指定的約束條件，以最小化所述總乘客耐心度損失、最小化所述乘客平均等待時長以及最小化系統(tǒng)牽引能耗為目標，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集；其中，所述系統(tǒng)牽引能耗是基于所述決策變量集所確定的用于表征所述指定時段內(nèi)各個地鐵線路上各趟列車運行所需的總能耗。

11、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述約束條件包括：各地鐵線路上列車的發(fā)車間隔的取值范圍在各地鐵線路所預設的最大發(fā)車間隔與最小發(fā)車間隔之間；各地鐵線路上末班列車發(fā)車的最早時刻晚于預設的運營結(jié)束時刻；從第s起始車站去往第v終點車站能選擇的每條乘車路徑的路徑長度與最短乘車路徑的路徑長度之間的相對偏差小于或等于預設偏差閾值；從第s起始車站去往第v終點車站能選擇的各條乘車路徑的選擇概率之和為1；各個乘客的剩余耐心度大于或等于預設耐心度閾值，其中，各個乘客的剩余耐心度包括各個乘客所設置的初始耐心度與各個乘客的耐心度損失之間的差值。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：根據(jù)所述指定時段內(nèi)從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失，確定所述指定時段的各個子時段各自對應的時段耐心度損失，其中，時段耐心度損失表征所述地鐵路網(wǎng)的全部地鐵線路的全部車站在子時段內(nèi)進站的乘客的耐心度損失的總值；根據(jù)所述指定時段的各個子時段對應的時段耐心度損失，調(diào)整所述指定時段內(nèi)各個子時段的初始時長，得到時長調(diào)整后的各個子時段，其中，子時段的時段耐心度損失與子時段的時長呈負相關；基于時長調(diào)整后的各個子時段，確定時段調(diào)整后的決策變量集和引導策略集，以對所述時段調(diào)整后的決策變量集和引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集。

13、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種城市軌道交通乘客服務質(zhì)量優(yōu)化裝置，包括：獲取模塊，用于獲取地鐵路網(wǎng)在指定時段內(nèi)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)、客流數(shù)據(jù)、決策變量集以及引導策略集，所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括：所述地鐵路網(wǎng)中的線路信息、車站信息與列車信息；所述客流數(shù)據(jù)包括所述指定時段的每個單位時段內(nèi)從地鐵路網(wǎng)中各個起始車站去往各個終點車站的乘客數(shù)量；所述指定時段包括多個子時段，所述決策變量集包括所述指定時段的每個子時段內(nèi)列車的發(fā)車間隔，所述引導策略集包括所述指定時段的每個子時段的客流引導策略，同一地鐵線路的同一發(fā)車方向上同一子時段內(nèi)列車的發(fā)車間隔相同且客流引導策略相同，所述客流引導策略用于指示在子時段內(nèi)從各個起始車站去往各個終點車站的乘客能選擇的至少一條乘車路徑中每條乘車路徑的選擇概率；路徑選擇確定模塊，用于根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)、所述客流數(shù)據(jù)與所述引導策略集，確定乘客路徑選擇集，所述乘客路徑選擇集包括從各個起始車站去往各個終點車站的乘客路徑選擇矩陣，其中，從第s起始車站去往第v終點車站的乘客路徑選擇矩陣包括從第s起始車站去往第v終點車站的多個乘客中每個乘客所選擇的目標乘車路徑，其中，s∈[1,n]，v∈[1,n]，s≠v，n為所述地鐵路網(wǎng)中的車站總數(shù)；耐心度損失確定模塊，用于根據(jù)所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)、所述乘客路徑選擇集以及乘客服務系數(shù)集，確定從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失，所述乘客服務系數(shù)集包括從各個起始車站去往各個終點車站的乘客服務系數(shù)矩陣，其中，從第s起始車站去往第v終點車站的乘客服務系數(shù)矩陣包括從第s起始車站去往第v終點車站的各個乘客的服務系數(shù)，所述服務系數(shù)表征耐心度損失的梯度，耐心度損失表征乘客選擇目標乘車路徑乘車所損失的耐心度；等待時長確定模塊，用于根據(jù)所述乘客路徑選擇集，確定所述地鐵路網(wǎng)中從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客所選擇的目標乘車路徑所需的等待時長；優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述地鐵路網(wǎng)中從各個起始車站去往各個終點車站的各個乘客的耐心度損失與所需的等待時長，對所述決策變量集與所述引導策略集進行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集，以利用優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集提升所述地鐵路網(wǎng)在所述指定時段內(nèi)的乘客服務質(zhì)量。

14、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種電子設備，包括：處理器；用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器；其中，所述處理器被配置為在執(zhí)行所述存儲器存儲的指令時，實現(xiàn)上述方法。

15、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種非易失性計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序指令，其中，所述計算機程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述方法。

16、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機可讀代碼，或者承載有計算機可讀代碼的非易失性計算機可讀存儲介質(zhì)，當所述計算機可讀代碼在電子設備的處理器中運行時，所述電子設備中的處理器執(zhí)行上述方法。

17、根據(jù)本公開的各方面，通過根據(jù)地鐵路網(wǎng)在指定時段內(nèi)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)、客流數(shù)據(jù)以及決策變量集和引導策略集，確定乘客的耐心度損失與等待時長，再基于乘客的耐心度損失與等待時長對決策變量集和引導決策集進行優(yōu)化，可以基于優(yōu)化后的目標決策變量集與目標引導策略集，調(diào)度列車發(fā)車時刻以及引導乘客選擇合適的乘車路徑，從而有利于縮短地鐵路網(wǎng)中乘客的等待時長與耐心度損失，提高整個地鐵路網(wǎng)的乘客服務質(zhì)量。

18、根據(jù)下面參考附圖對示例性實施例的詳細說明，本公開的其它特征及方面將變得清楚。