1.本发明涉及运输组织中的列车行车组织技术领域，特别是涉及一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成方法及系统。
背景技术：
2.列车运行图是运输行车组织的重要组成部分。列车运行图是表示列车在区间、车站停车或通过时间及位置的二维线条图，它反映了各次列车的运行交路、到发时刻、折返时间等关键要素。列车运行图是城市轨道交通组织各个专业运营生产的重要依据，对运输企业的生产效率和经济效益有着决定性的影响，也在一定程度上影响乘客服务质量。
3.随着城市轨道交通线网规模的不断增加，轨道交通线路跨越区域范围增大，客流需求呈现出空间的不均衡性。而常规的单一交路对全线提供相同的运力，不能有效应对客流需求的空间不均衡问题，造成客流断面较大的区间车厢满载率高，乘客舒适度降低；客流断面较小的区间车厢满载率低，导致运力浪费。开行复杂运行交路是一种缓解城轨客流分布空间不均衡性的运营组织技术，能够有效减少运力资源的浪费，平衡运输能力和客流需求之间的矛盾，实现运力与运量的精准匹配，提高客流-车流耦合程度。
4.随着自动化水平的不断提高，城轨运营公司在铺画单一交路运行图时，能够采取自动化手段替代以往手工编制运行图的方法，例如使用面向单一交路的早、晚高峰运行图、列车自动出入车辆段等自动化算法。然而，由于编制面向复杂运行交路的城轨运行图时需要综合考虑不同交路列车的发车间隔，尽可能保证发车间隔均匀，同时还要满足不同交路列车之间的安全间隔约束、小交路折返车站约束等复杂约束条件。因此，相较于单一运行交路而言，面向复杂运行交路的列车运行图编制过程更加复杂，尚不能实现自动编制。
5.综上所述，现有的运行图编制方法存在如下缺陷：
6.1、面向单一运行交路的城轨列车运行图无法缓解客流需求空间分布的不均衡性，容易造成运力浪费。
7.2、面向复杂运行交路的列车运行图编制需要满足的约束条件复杂，尚不能实现自动编制，造成编图人员劳动强度大，编图效率低。
8.因此，本领域亟需一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成方法，从而提高复杂交路运行图编制效率，减小编图人员劳动强度。同时，通过开行复杂运行交路的方式减少运力浪费，提高客流-车流耦合程度。
技术实现要素：
9.本发明的目的是提供一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成方法及系统，在当前已有的面向单一运行交路的城轨列车运行图自动编制方法基础上，实现复杂运行交路列车运行图的自动编制，通过开行复杂运行交路的方式减少运力浪费，提高客流-车流耦合程度，同时提高运行图编制效率，减小编图人员劳动强度。
10.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
11.一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成方法，包括：
12.配置生成复杂交路列车运行图所需的基本参数；所述基本参数包括线路车站集合、早高峰时段起止时刻、早高峰时段发车间隔、晚高峰时段起止时刻、晚高峰时段发车间隔、早高峰时段起止时刻、早高峰时段发车间隔、晚高峰时段起止时刻和晚高峰时段发车间隔；
13.根据所述基本参数和复杂交路列车发车比例，生成高峰时段复杂交路列车运行图和平峰时段复杂交路列车运行图；所述高峰时段复杂交路列车运行图包括早高峰时段复杂交路列车运行图和晚高峰时段复杂交路列车运行图；所述平峰时段复杂交路列车运行图包括早平峰时段复杂交路列车运行图和晚平峰时段复杂交路列车运行图；所述早高峰时段复杂交路列车运行图包括早高峰时段全交路上行车次集合、早高峰时段全交路下行车次集合、早高峰时段上行小交路车次集合和早高峰时段下行小交路车次集合；所述晚高峰时段复杂交路列车运行图包括晚高峰时段全交路上行车次集合、晚高峰时段全交路下行车次集合、晚高峰时段上行小交路车次集合和晚高峰时段下小交路车次集合；所述早平峰时段复杂交路列车运行图包括早平峰时段全交路上行车次集合、早平峰时段全交路下行车次集合、早平峰时段上行小交路车次集合和早平峰时段下小交路车次集合；所述晚平峰时段复杂交路列车运行图包括晚平峰时段全交路上行车次集合、晚平峰时段全交路下行车次集合、晚平峰时段上行小交路车次集合和晚平峰时段下小交路车次集合；
14.根据所述高峰时段复杂交路列车运行图和所述平峰时段复杂交路列车运行图，生成过渡阶段复杂交路列车运行图；所述过渡阶段复杂交路列车运行图包括第一过渡阶段复杂交路列车运行图、第二过渡阶段复杂交路列车运行图和第三过渡阶段复杂交路列车运行图；所述第一过渡阶段为早高峰时段与早平峰时段之间的过渡阶段，所述第二过渡阶段为早平峰时段与晚高峰时段之间的过渡阶段，所述第三过渡阶段为晚高峰时段与晚平峰时段之间的过渡阶段；
15.生成运营开始时段列车运行图和运营结束时段列车运行图；所述运营开始时段列车运行图是指从首班车发车至早高峰时段的列车运行图；所述运营结束时段列车运行图是指从晚平峰时段至末班车回车辆段时段的列车运行图；
16.根据所述高峰时段复杂交路列车运行图、所述平峰时段复杂交路列车运行图、所述过渡阶段复杂交路列车运行图、所述运营开始时段和所述运营结束时段的列车运行图，确定目标线路复杂交路列车运行图；
17.根据所述目标线路复杂交路列车运行图，判断列车运行线是否存在冲突，若存在冲突则修正冲突。
18.可选的，所述早高峰时段复杂交路列车运行图的生成过程为：
19.根据所述线路车站集合、所述早高峰时段起止时刻和所述早高峰时段发车间隔生成早高峰时段全交路列车运行图信息；所述线路车站集合包括2i个车站，所述线路车站集合为其中，为上行列车车站集合，为下行列车车站集合，所述上行列车的终点站为i，所述下行列车的终点站为2i；所述早高峰时段全交路列车运行图信息包括早高峰时段上行车次数量早高峰时段下行车次数量早高峰时段全交路上行车次集合早高峰时
段全交路下行车次集合和早高峰时段全交路车底周转关系映射；f表示全交路，f∈r，r表示交路集合；
20.根据所述早高峰时段全交路列车运行图信息和复杂交路列车发车比例计算早高峰时段上行小交路发车序列集合；所述早高峰时段上行小交路发车序列集合表示上行小交路发车车次的下标索引；
21.根据所述早高峰时段上行小交路发车序列集合，将所述早高峰时段全交路上行车次集合中对应上行小交路发车下标的全交路车次终点站更改为小交路终点站，并删除上行全交路车次的车底周转关系，进而输出早高峰时段上行小交路车次集合；
22.根据所述早高峰时段上行小交路车次集合，生成早高峰时段下行小交路车次集合；
23.其中，所述早高峰时段复杂交路列车运行图包括所述早高峰时段全交路上行车次集合、所述早高峰时段全交路下行车次集合、所述早高峰时段上行小交路车次集合和所述早高峰时段下行小交路车次集合。
24.可选的，所述根据所述早高峰时段上行小交路车次集合，生成早高峰时段下行小交路车次集合，具体包括：
25.设置k为车次索引，遍历所述早高峰时段上行小交路车次集合计算第k个小交路上行列车到达小交路终点站的时刻
26.设置k'为下行车次索引，遍历所述早高峰时段全交路下行车次集合计算各下行全交路车次到达小交路终点站desr的时刻并当k与k'满足：时，将全交路下行车次k'更改为小交路下行车次；为交路终点站最小与最大折返时间间隔；
27.基于小交路下行车次，确定小交路车底周转关系，并根据所述小交路车底周转关系，生成早高峰时段下行小交路车次集合。
28.可选的，所述第一过渡阶段复杂交路列车运行图的生成过程为：
29.将早平峰时段上行车次集合中列车的发车时刻移动至第一过渡阶段起始时刻，进而确定早平峰时段后续列车的发车时刻；所述早平峰时段上行车次集合包括早平峰时段全交路上行车次集合和早平峰时段上行小交路车次集合；其中，设早平峰时段上行车次集合中第一个车次在始发站的发车时刻为后续列车的发车时刻为：u表示早平峰时段上行车次集合的下标，|t
down,low
|表示早平峰时段下行车次集合t
down,low
中元素的个数；所述早平峰时段下行车次集合包括早平峰时段全交路下行车次集合和早平峰时段下行小交路车次集合；
30.设置第一车次集合、第二车次集合、第三车次集合和第四车次集合；所述第一车次集合表示早高峰时段下行车次集合t
down,high
中没有确定车底周转关系的车次；所述第二车次集合表示早平峰时段上行车次集合t
up.low
中未确定车底周转关系的车次；所述第三车次集合表示早高峰时段下行车次集合t
up,high
中未确定车底周转关系的车次；所述第四车次集合表示早平峰时段下行车次集合t
down,low
中未确定车底周转关系的车次；
31.将所述第一车次集合的车次按照车次到达终点站的时刻由小到大进行排序，将所述第二车次集合中的车次按照始发站发车时刻由小到大进行排序，若满足则根据车次与车次信息生成新的车底周转关系，若车次的折返时间超过车站的最大折返时间则从第一车次集合中删除计划车次循环操作后根据车底周转关系，确定车次对应的上行车次，并将上行车次加入第二车次集合其中，表示第一车次集合中的车次，v代表车次索引，表示第二车次集合中的车次，v'代表车次索引，与分别表示车次与车次在上行全交路始发车站的到达时刻与发车时刻；
32.将第三车次集合中的车次按照发车时刻与到达时刻进行从小到大排序，将第四车次集合中的车次按照发车时刻与到达时刻进行从小到大排序；循环遍历第三车次集合和第四车次集合若满足则根据车次与车次生成新的车底周转关系，并将其车次与车次从相应的集合中删除，重复上述步骤，直到集合中无满足车底周转关系的元素；与分别表示第三车次集合与第四车次集合中的计划车次，与分别表示车次与车次在上行全交路终点站的到达时刻与发车时刻；
33.循环遍历第三车次集合与第四车次集合中剩余元素，计算车次
与车次能否在其他交路的终点车站生成满足条件的车底周转关系，若满足则根据车次与车次生成新的车底周转关系，并将车次与车次从相应的集合中删除；与分别表示车次与车次到达与离开小交路r终点车站的时刻。
34.可选的，所述运营开始时段列车运行图的生成过程为：
35.根据早高峰时段复杂交路列车运行图，计算早高峰时段需要的车底数；
36.根据早高峰时段需要的车底数，计算基准发车间隔；根据早高峰时段全交路上行车次集合和早高峰时段上行小交路车次集合，生成运营起始阶段下行计划车次集合；
37.计算首班车发车时间至早高峰起始时刻的时间间隔；
38.根据运营起始阶段下行计划车次集合、时间间隔、基准发车间隔，生成运营起始阶段上行计划车次集合。
39.可选的，所述根据所述目标线路复杂交路列车运行图，判断列车运行线是否存在冲突，具体包括：
40.根据所述目标线路复杂交路列车运行图，生成各个列车运行线；
41.判断列车运行线是否存在冲突。
42.可选的，所述判断列车运行线是否存在冲突，若存在冲突则修正冲突，具体包括：
43.判断各列车之间是否满足最小追踪间隔约束，若否则通过调整后续列车的区间运行时间或站停时间使各列车之间满足最小追踪间隔约束；
44.判断各个列车在交路终点站的折返时间是否满足最小折返与最大折返时间约束，若否则调整列车的区间运行时间或停站时间使各列车之间满足最小折返与最大折返时间约束。
45.一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成系统，包括：
46.基本参数配置模块，用于配置生成复杂交路列车运行图所需的基本参数；所述基本参数包括线路车站集合、早高峰时段起止时刻、早高峰时段发车间隔、晚高峰时段起止时刻、晚高峰时段发车间隔、早高峰时段起止时刻、早高峰时段发车间隔、晚高峰时段起止时刻和晚高峰时段发车间隔；
47.高峰时段、平峰时段复杂交路列车运行图生成模块，用于根据所述基本参数和复杂交路列车发车比例，生成高峰时段复杂交路列车运行图和平峰时段复杂交路列车运行图；所述高峰时段复杂交路列车运行图包括早高峰时段复杂交路列车运行图和晚高峰时段复杂交路列车运行图；所述平峰时段复杂交路列车运行图包括早平峰时段复杂交路列车运行图和晚平峰时段复杂交路列车运行图；所述早高峰时段复杂交路列车运行图包括早高峰时段全交路上行车次集合、早高峰时段全交路下行车次集合、早高峰时段上行小交路车次集合和早高峰时段下行小交路车次集合；所述晚高峰时段复杂交路列车运行图包括晚高峰时段全交路上行车次集合、晚高峰时段全交路下行车次集合、晚高峰时段上行小交路车次集合和晚高峰时段下小交路车次集合；所述早平峰时段复杂交路列车运行图包括早平峰时段全交路上行车次集合、早平峰时段全交路下行车次集合、早平峰时段上行小交路车次集
合和早平峰时段下小交路车次集合；所述晚平峰时段复杂交路列车运行图包括晚平峰时段全交路上行车次集合、晚平峰时段全交路下行车次集合、晚平峰时段上行小交路车次集合和晚平峰时段下小交路车次集合；
48.过渡阶段复杂交路列车运行图生成模块，用于根据所述高峰时段复杂交路列车运行图和所述平峰时段复杂交路列车运行图，生成过渡阶段复杂交路列车运行图；所述过渡阶段复杂交路列车运行图包括第一过渡阶段复杂交路列车运行图、第二过渡阶段复杂交路列车运行图和第三过渡阶段复杂交路列车运行图；所述第一过渡阶段为早高峰时段与早平峰时段之间的过渡阶段，所述第二过渡阶段为早平峰时段与晚高峰时段之间的过渡阶段，所述第三过渡阶段为晚高峰时段与晚平峰时段之间的过渡阶段；
49.运营开始时段、运营结束时段列车运行图生成模块，用于生成运营开始时段列车运行图和运营结束时段列车运行图；所述运营开始时段列车运行图是指从首班车发车至早高峰时段的列车运行图；所述运营结束时段列车运行图是指从晚平峰时段至末班车回车辆段时段的列车运行图；
50.目标线路复杂交路列车运行图确定模块，用于根据所述高峰时段复杂交路列车运行图、所述平峰时段复杂交路列车运行图、所述过渡阶段复杂交路列车运行图、所述运营开始时段和所述运营结束时段的列车运行图，确定目标线路复杂交路列车运行图；
51.修正模块，用于根据所述目标线路复杂交路列车运行图，判断列车运行线是否存在冲突，若存在冲突则修正冲突。
52.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
53.本发明在当前已有的面向单一运行交路的城轨列车运行图自动编制方法基础上，添加交路信息，实现复杂运行交路列车运行图的自动编制，通过开行复杂运行交路的方式减少运力浪费，提高客流-车流耦合程度，同时提高运行图编制效率，减小编图人员劳动强度。
附图说明
54.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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
55.图1是本发明提供的一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成方法的流程图；
56.图2是本发明提供的一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成方法的生成高、平峰时段城轨列车运行图示意图；
57.图3是本发明提供的一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成方法的生成高峰至平峰过渡时段的列车运行图示意图；
58.图4是本发明提供的一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成系统的结构图。
具体实施方式
59.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“此”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤和操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤和操作。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
61.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
62.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
63.实施例一
64.如图1所示，本实施例提供了一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成方法，包括：
65.步骤101：配置生成复杂交路列车运行图所需的基本参数。
66.其中，所述步骤101中所述的基本参数包括线路车站集合(所述线路车站集合包括2i个车站，所述线路车站集合为其中，为上行列车车站集合，为下行列车车站集合，所述上行列车的终点站为i，所述下行列车的终点站为2i)、早晚高峰时段发车间隔h
high
、早晚平峰时段发车间隔h
low
、首末班车发车时刻早晚高峰时段起止时刻(即早高峰时段为晚高峰时段为)、早晚平峰时段起止时刻(即早平峰时段为晚平峰时段为)、早高峰时段至早平峰时段过渡开始时刻早平峰时段至晚高峰时段过渡开始时刻晚高峰时段至晚平峰时段过渡开始时刻列车在各个车站的停站时间区间运行时间(区间运行时间为两个车站之间的运行时间)、以及交路集合r。
67.其中，交路集合r的集合索引为r，每个交路主要包括交路的始发站orir与终点站desr、交路终点站折返方式fr(包括站前折返与站后折返两种)、交路终点站存车线数量sr(若不存在存车线，则该参数为0)、交路终点站最小与最大折返时间间隔
68.步骤102：根据所述基本参数和复杂交路列车发车比例，生成高峰时段复杂交路列车运行图和平峰时段复杂交路列车运行图；所述高峰时段复杂交路列车运行图包括早高峰
时段复杂交路列车运行图和晚高峰时段复杂交路列车运行图；所述平峰时段复杂交路列车运行图包括早平峰时段复杂交路列车运行图和晚平峰时段复杂交路列车运行图。其中，复杂交路列车发车比例pr,r∈r，该比例可以定义为交路r的发车数量与全交路列车数量的比例。
69.本步骤首先根据步骤101中各时段起止时刻和发车间隔生成上行方向列车运行线，接着根据步骤101中的上行列车在终点站的折返时间生成相应的下行列车运行线，从而可计算下行列车在终点站的折返时间。根据复杂交路列车发车比例pr生成小交路车次序列集合。根据小交路车次序列集合，将原计划开行全交路的上行车次车站改为小交路终点站，并删除其对应的折返车次。根据小交路上行车次到达终点站的时间遍历下行全交路车次，查找该上行小交路车次对应的折返车次，生成下行小交路计划车次。
70.步骤103：根据所述高峰时段复杂交路列车运行图和所述平峰时段复杂交路列车运行图，生成过渡阶段复杂交路列车运行图；所述过渡阶段复杂交路列车运行图包括第一过渡阶段复杂交路列车运行图、第二过渡阶段复杂交路列车运行图和第三过渡阶段复杂交路列车运行图；所述第一过渡阶段为早高峰时段与早平峰时段之间的过渡阶段，所述第二过渡阶段为早平峰时段与晚高峰时段之间的过渡阶段，所述第三过渡阶段为晚高峰时段与晚平峰时段之间的过渡阶段。
71.以高峰到平峰为例，本步骤将平峰时段列车发车时刻平移至过渡开始时刻；根据步骤b输出的高峰时段的计划车次集合，定义表示未确定车底周转关系的高峰上行车次集合；根据步骤b输出的平峰时段计划车次集合，定义集合表示未确定车底周转关系的平峰下行车次；根据集合中上行计划车次到达各交路r终点站的时间和步骤a中输出的交路终点站最小折返间隔计算对应的下行计划车次并生成车底周转关系。
72.步骤104：生成运营开始时段及运营结束时段的列车运行图；运营开始时段列车运行图是指从首班车发车至早高峰时段的列车运行图；运营结束时段列车运行图是指从晚平峰时段至末班车回车辆段时段的列车运行图。
73.步骤105：根据所述高峰时段复杂交路列车运行图、所述平峰时段复杂交路列车运行图、所述过渡阶段复杂交路列车运行图、所述运营开始时段和所述运营结束时段的列车运行图，确定目标线路复杂交路列车运行图。
74.步骤106：根据所述目标线路复杂交路列车运行图，判断列车运行线是否存在冲突，若存在冲突则修正冲突。
75.在本步骤中，根据所述目标线路复杂交路列车运行图生成各列车车次号，该列车车次号是指根据列车车次号规定，为每条列车运行线标记车次号。
76.检测冲突是指检查生成的运行图是否满足各交路终点站折返需求、最小追踪间隔约束。修正冲突是指通过调整列车在车站的停站时间和调整列车在区间的运行时间以满足上述的运营需求。
77.进一步地，所述早高峰时段复杂交路列车运行图的生成过程为：
78.b.1、根据步骤101输出的线路车站集合、早高峰时段起止时刻和早高峰时段发车间隔h
high
生成早高峰时段全交路列车运行图信息；该早高峰时段全交路列车运行图信息包括早高峰时段上行车次数量早高峰时段下行车次数量早高峰时段全交路上行车次集合早高峰时段全交路下行车次集合和早高峰时段全交路车底周转关系映射(该映射是根据车底周转关系将上行全交路车次映射到对应下行全交路车次，用于确定上下行全交路车次之间的车底周转关系)。符号f表示全交路，f∈r。
79.b.2、根据步骤b.1输出的早高峰时段全交路列车运行图信息和步骤a输出的复杂交路列车发车比例pr,r∈r{f}计算早高峰时段上行小交路发车序列集合seqr，该早高峰时段上行小交路发车序列集合seqr表示小交路发车车次的下标索引。
80.b.3、根据步骤b.2输出的早高峰时段上行小交路发车序列集合seqr，将早高峰时段全交路上行车次集合中对应下标的全交路车次的终点站更改为desr，即小交路对应的终点站，进而生成早高峰时段小交路车次；接着删除上行全交路车次的车底周转关系，输出早高峰时段上行小交路车次集合
81.b.4、根据步骤b.3的输出的根据所述早高峰时段上行小交路车次集合，生成早高峰时段下行小交路车次集合。
82.具体步骤为：遍历早高峰时段上行小交路车次集合设k表示车次索引，计算第k个小交路上行列车到达小交路终点站的时刻，该时刻可表示为遍历早高峰时段全交路下行车次集合设k'为下行车次索引，计算各下行全交路车次到达小交路终点站desr的时刻若k与k'满足：则将全交路下行车次k'的始发站更改为desr，即可生成以desr为始发站的小交路下行车次。
83.定义小交路车底周转关系映射：生成新的车底周转关系。循环上述步骤即生成早高峰时段下行小交路车次集合
84.综上，所述早高峰时段复杂交路列车运行图包括所述早高峰时段全交路上行车次集合、所述早高峰时段全交路下行车次集合、所述早高峰时段上行小交路车次集合和所述早高峰时段下行小交路车次集合，早高峰时段所有上行车次可记为早高峰时段所有下行车次可记为
85.同理，所述晚高峰时段复杂交路列车运行图的生成过程为：
86.根据所述线路车站集合、所述晚高峰时段起止时刻和所述晚高峰时段发车间隔生成晚高峰时段全交路列车运行图信息；所述线路车站集合包括2i个车站，所述线路车站集合为其中，为上行列车车站集合，为下行列车车站集合，所述上行列车的终点站为i，所述下行列车的终点站为2i；所述晚高峰时段全交路列车运行图信息包括晚高峰时段上行车次数量，晚高峰时段下行车次数量，晚高峰时段全交路上行车次集合和晚高峰时段全交路下行车次集合。
87.根据所述晚高峰时段全交路列车运行图信息和复杂交路列车发车比例计算晚高峰时段上行小交路发车序列集合；所述晚高峰时段上行小交路发车序列集合表示上行小交路发车车次的下标索引。
88.根据所述晚高峰时段上行小交路发车序列集合，将所述晚高峰时段全交路上行车次集合中对应上行小交路发车下标的全交路车次车站更改为小交路终点站，进而生成晚高峰时段上行小交路车次集合，并根据所述晚高峰时段上行小交路车次集合，生成晚高峰时段下小交路车次集合。
89.其中，所述晚高峰时段复杂交路列车运行图包括所述晚高峰时段全交路上行车次集合、所述晚高峰时段全交路下行车次集合、所述晚高峰时段上行小交路车次集合和所述晚高峰时段下小交路车次集合。
90.所述早平峰时段复杂交路列车运行图的生成过程为：
91.根据所述线路车站集合、所述早平峰时段起止时刻和所述早平峰时段发车间隔生成早平峰时段全交路列车运行图信息；所述线路车站集合包括2i个车站，所述线路车站集合为其中，为上行列车车站集合，为下行列车车站集合，所述上行列车的终点站为i，所述下行列车的终点站为2i；所述早平峰时段全交路列车运行图信息包括早平峰时段上行车次数量，早平峰时段下行车次数量，早平峰时段全交路上行车次集合和早平峰时段全交路下行车次集合。
92.根据所述早平峰时段全交路列车运行图信息和复杂交路列车发车比例计算早平峰时段上行小交路发车序列集合；所述早平峰时段上行小交路发车序列集合表示上行小交路发车车次的下标索引。
93.根据所述早平峰时段上行小交路发车序列集合，将所述早平峰时段全交路上行车次集合中对应上行小交路发车下标的全交路车次车站更改为小交路终点站，进而生成早平峰时段上行小交路车次集合，并根据所述早平峰时段上行小交路车次集合，生成早平峰时段下小交路车次集合。
94.其中，所述早平峰时段复杂交路列车运行图包括所述早平峰时段全交路上行车次集合、所述早平峰时段全交路下行车次集合、所述早平峰时段上行小交路车次集合和所述早平峰时段下小交路车次集合，即生成平峰时段的上下行车次集合及其中，与分
别表示平峰时段上下行全交路车次集合，与分别表示平峰时段上下行小交路车次集合。
95.所述晚平峰时段复杂交路列车运行图的生成过程为：
96.根据所述线路车站集合、所述晚平峰时段起止时刻和所述晚平峰时段发车间隔生成晚平峰时段全交路列车运行图信息；所述线路车站集合包括2i个车站，所述线路车站集合为其中，为上行列车车站集合，为下行列车车站集合，所述上行列车的终点站为i，所述下行列车的终点站为2i；所述晚平峰时段全交路列车运行图信息包括晚平峰时段上行车次数量，晚平峰时段下行车次数量，晚平峰时段全交路上行车次集合和晚平峰时段全交路下行车次集合。
97.根据所述晚平峰时段全交路列车运行图信息和复杂交路列车发车比例计算晚平峰时段上行小交路发车序列集合；所述晚平峰时段上行小交路发车序列集合表示上行小交路发车车次的下标索引。
98.根据所述晚平峰时段上行小交路发车序列集合，将所述晚平峰时段全交路上行车次集合中对应上行小交路发车下标的全交路车次车站更改为小交路终点站，进而生成晚平峰时段上行小交路车次集合，并根据所述晚平峰时段上行小交路车次集合，生成晚平峰时段下小交路车次集合。
99.其中，所述晚平峰时段复杂交路列车运行图包括所述晚平峰时段全交路上行车次集合、所述晚平峰时段全交路下行车次集合、所述晚平峰时段上行小交路车次集合和所述晚平峰时段下小交路车次集合。
100.其高峰时段复杂交路列车运行和平峰时段复杂交路列车运行如图2所示。
101.进一步，在步骤103中，所述第一过渡阶段复杂交路列车运行图的生成过程为：
102.将早平峰时段上行车次集合中列车的发车时刻移动至第一过渡阶段起始时刻，进而确定早平峰时段后续列车的发车时刻；所述早平峰时段上行车次集合包括早平峰时段全交路上行车次集合和早平峰时段上行小交路车次集合。
103.设早平峰时段上行车次集合中第一个车次在始发站的发车时刻为将平峰上行车次集合中列车的发车时刻移动至过渡起始时刻，即则其后续列车的发车时刻可表示为：
[0104][0105]
上式中，u表示平峰上行车次集合的下标，，|t
down,low
|表示早平峰时段下行车次集合t
down,low
中元素的个数；所述早平峰时段下行车次集合包括早平峰时段全交路下行车次集合和早平峰时段下行小交路车次集合。
[0106]
设置第一车次集合、第二车次集合、第三车次集合和第四车次集合；所述第一车次集合表示早高峰时段下行车次集合t
down,high
中没有确定车底周转关系的车次；所
述第二车次集合表示早平峰时段上行车次集合t
up.low
中未确定车底周转关系的车次；所述第三车次集合表示早高峰时段下行车次集合t
uphigh
中未确定车底周转关系的车次；所述第四车次集合表示早平峰时段下行车次集合t
down,low
中未确定车底周转关系的车次；。
[0107]
将所述第一车次集合的车次按照车次到达终点站的时刻由小到大进行排序，将所述第二车次集合中的车次按照始发站发车时刻由小到大进行排序，并确定过渡阶段车底周转关系映射为：若满足则根据车次与车次的信息生成新的车底周转关系，若车次的折返时间超过车站的最大折返时间则从第一车次集合中删除计划车次循环操作后根据车底周转关系，确定车次对应的上行车次，并将上行车次加入第二车次集合其中，表示第一车次集合中的车次，v代表车次索引，表示第二车次集合中的车次，v'代表车次索引，与分别表示车次与车次在上行全交路始发车站的到达时刻与发车时刻；
[0108]
c.2、将第三车次集合中的车次按照发车时刻与到达时刻进行从小到大排序，将第四车次集合中的车次按照发车时刻与到达时刻进行从小到大排序；循环遍历第三车次集合和第四车次集合若满足则根据车次与车次生成新的车底周转关系，并将其车次与车次从相应的集合中删除，重复上述步骤，直到集合中无满足车底周转关系的元素；与分别表示第三车次集合与第四车次集合中的计划车次，与分别表示车次与车次在上行全交路终点站的到达时刻与发车时刻；
[0109]
c.3、循环遍历第三车次集合与第四车次集合中剩余元素，计算车次与车次能否在其他交路的终点车站生成满足条件的车底周转关系，若满
足则根据车次与车次生成新的车底周转关系，并将车次与车次从相应的集合中删除；与分别表示车次与车次到达与离开小交路r终点车站的时刻。
[0110]
至此，早高峰至早平峰过渡时段的运行图已经生成完毕，同理可生成晚高峰至晚平峰过渡时段的运行图，进而完成了如图3所示的第一过渡阶段复杂交路列车运行图、第二过渡阶段复杂交路列车运行图和第三过渡阶段复杂交路列车运行图。
[0111]
所述运营开始时段列车运行图的生成过程为：
[0112]
d.1、根据步骤b输出的早高峰时段复杂交路列车运行图计算高峰时段需要的车底数n
high
，计算公式如下：其中，n
r,high
表示早高峰时段交路r需要的车底数。
[0113]
d.3、根据步骤b输出的早高峰时段上行计划车次集合，生成运营起始阶段下行计划车次集合该集合的元素个数为高峰时段车底数n
high
。
[0114]
d.3、计算首班车发车时间至早高峰起始时刻的时间间隔并根据车底数n
high
，计算基准发车间隔h
arv
：h
arv
＝t
span
/(n
high-1)。
[0115]
d.4、根据运营起始阶段下行计划车次集合、时间间隔、基准发车间隔，生成运营起始阶段上行计划车次集合，步骤同专利申请一种面向单一运行交路的城轨列车运行图自动编制方法中的内容，在此不过多赘述。
[0116]
同理，生成运营结束时段列车运行图。
[0117]
步骤106，具体包括：
[0118]
根据所述目标线路复杂交路列车运行图，生成各个列车运行线；
[0119]
判断列车运行线是否存在冲突；
[0120]
检查列车运行线是否存在冲突需要检查各列车之间是否满足最小追踪间隔约束，若不满足最小追踪间隔，则通过调整后续列车的区间运行时间或站停时间使各列车之间满足最小追踪间隔约束。最后检查列车在其交路终点站的折返时间是否满足该车站最小与最大折返时间约束，若不满足交路折返车站的折返时间，则调整列车的区间运行时间或停站时间。
[0121]
实施例二
[0122]
如图4所示，本实施例提供了一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成系统，包括：
[0123]
基本参数配置模块401，用于配置生成复杂交路列车运行图所需的基本参数；所述基本参数包括线路车站集合、早高峰时段起止时刻、早高峰时段发车间隔、晚高峰时段起止时刻、晚高峰时段发车间隔、早高峰时段起止时刻、早高峰时段发车间隔、晚高峰时段起止时刻和晚高峰时段发车间隔。
[0124]
高峰时段、平峰时段复杂交路列车运行图生成模块402，用于根据所述基本参数和
复杂交路列车发车比例，生成高峰时段复杂交路列车运行图和平峰时段复杂交路列车运行图；所述高峰时段复杂交路列车运行图包括早高峰时段复杂交路列车运行图和晚高峰时段复杂交路列车运行图；所述平峰时段复杂交路列车运行图包括早平峰时段复杂交路列车运行图和晚平峰时段复杂交路列车运行图；所述早高峰时段复杂交路列车运行图包括早高峰时段全交路上行车次集合、早高峰时段全交路下行车次集合、早高峰时段上行小交路车次集合和早高峰时段下行小交路车次集合；所述晚高峰时段复杂交路列车运行图包括晚高峰时段全交路上行车次集合、晚高峰时段全交路下行车次集合、晚高峰时段上行小交路车次集合和晚高峰时段下小交路车次集合；所述早平峰时段复杂交路列车运行图包括早平峰时段全交路上行车次集合、早平峰时段全交路下行车次集合、早平峰时段上行小交路车次集合和早平峰时段下小交路车次集合；所述晚平峰时段复杂交路列车运行图包括晚平峰时段全交路上行车次集合、晚平峰时段全交路下行车次集合、晚平峰时段上行小交路车次集合和晚平峰时段下小交路车次集合。
[0125]
过渡阶段复杂交路列车运行图生成模块403，用于根据所述高峰时段复杂交路列车运行图和所述平峰时段复杂交路列车运行图，生成过渡阶段复杂交路列车运行图；所述过渡阶段复杂交路列车运行图包括第一过渡阶段复杂交路列车运行图、第二过渡阶段复杂交路列车运行图和第三过渡阶段复杂交路列车运行图；所述第一过渡阶段为早高峰时段与早平峰时段之间的过渡阶段，所述第二过渡阶段为早平峰时段与晚高峰时段之间的过渡阶段，所述第三过渡阶段为晚高峰时段与晚平峰时段之间的过渡阶段。
[0126]
运营开始时段、运营结束时段列车运行图生成模块404，用于生成运营开始时段列车运行图和运营结束时段列车运行图；所述运营开始时段列车运行图是指从首班车发车至早高峰时段的列车运行图；所述运营结束时段列车运行图是指从晚平峰时段至末班车回车辆段时段的列车运行图。
[0127]
目标线路复杂交路列车运行图确定模块405，用于根据所述高峰时段复杂交路列车运行图、所述平峰时段复杂交路列车运行图、所述过渡阶段复杂交路列车运行图、所述运营开始时段和所述运营结束时段的列车运行图，确定目标线路复杂交路列车运行图。
[0128]
修正模块406，用于根据所述目标线路复杂交路列车运行图，判断列车运行线是否存在冲突，若存在冲突则修正冲突。
[0129]
本发明提供一种面向复杂运行交路的城轨列车运行图生成方法及系统，具有以下优点：
[0130]
(1)本发明能够自动生成满足复杂客流需求与线路基础设施约束的列车运行图，包括复杂运行交路需求、不同折返方式的约束、首末班车发车时间需求、任意高、平峰发车间隔需求。
[0131]
(2)本发明能够有效应对客流分布的空间不均衡特性，提高客流-车流耦合程度，提高运行图编制水平。
[0132]
(3)本发明能够在短时间内生成面向复杂交路的城轨列车运行图，提高了复杂交路运行图编制的自动化水平及效率，降低了编图人员劳动强度。
[0133]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说
明即可。
[0134]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。