(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210920961.9 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 北方工业大 学 地址 100144 北京市石景山区晋元庄路5号 (72)发明人 周慧娟　刘念念　 (74)专利代理 机构 北京德崇智捷知识产权代理 有限公司 1 1467 专利代理师 申星宇 (51)Int.Cl. G06Q 30/02(2012.01) G06F 17/15(2006.01) G06Q 50/30(2012.01) (54)发明名称 基于乘客出发时间选择的轨道交通早高峰 分时定价方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于乘客出发时间选择 的轨道交通早高峰分时定价方法。 该方法首先基 于AFC数据进行弹性出行乘客识别， 通过聚类算 法将乘客划分为弹性出行乘客和刚性出行乘客； 其次根据影 响地铁用户出发时间选择的变量， 构 建效用函数， 建立基于MNL的乘客出发时间选择 模型； 然后结合乘客出发时间选择模 型描述乘客 对票价调整的反应行为， 考虑轨道交通运营方收 益最大化和乘 客广义出行费用最小化， 引入出发 时间选择效用和乘客时间价值， 构建分时定价双 层规划票价模 型。 本发明提出了符合早高峰出行 特征的分时定价实施策略， 拓宽了轨道交通票价 制定的研究视角， 为科学制定票价提供理论依 据。 权利要求书4页 说明书33页 附图3页 CN 115392949 A 2022.11.25 CN 115392949 A 1.一种基于乘客出发时间选择的轨道交通早高峰分时定价方法， 其特征在于， 该方法 包括如下步骤： (1)基于AFC数据进行弹性出行乘客识别， 首先进行数据清洗， 然后根据首次出发时间 波动系数、 出行距离波动系数、 周出行天数波动系数作为判断指标， 通过聚类算法将乘客划 分为弹性出 行乘客和刚性出 行乘客； (2)建立基于 MNL的乘客出发时间选择模型 根据影响地铁用户出发时间选择的变量， 构建效用函数表达式如下 所示： 各符号定义如下： Vkn： 乘客k选择第n个时段出发的效用值， 其中n＝1， 2， 3， ...， 18； βTFS： 与首次出发时间 标准差对 应的待标定参 数； βTT： 与旅行时间对应的待标定参 数； βSDE： 与早到时间量对应的待 标定参数； βSDL： 与晚到时间量对应的待标定参数； βFD： 与日均出行次数对应的待标定参数； βFW： 与周出行天数对应的待标定参数； βFWS： 与周出行天数标准差对应的待标定参数； βω： 与 出行乘客类型对应的待标定参数； βP： 与客票费用对应的待标定参数； TFS： 一个月出行记录 的首次出发时间标准差； TT： 一段时间出行的旅行时间平均值； SDE： 可提前到达时间量； SDL： 可延迟到达时间量； FD： 一个月出行记录的日均出行次数； FW： 一个月出行记录的周出 行天数； FWS： 一个月出行记录的周出行天数标准差； ω： 乘客所属类型； P： 客票费用； vkn： 扰 动项； 乘客k选择备选方案n的概 率表示为： 式中， 为所有选择项的平均出 行效用； (3)构建基于出发时间选择的双 层规划分时定价模型 (3.1)构建上层模型目标函数及约束条件 式中， Cl表示客流相关的运营成本函数； fn表示第n个可选出发 时段区间o ‑d内的列车发 车数量； Cl·fn是轨道交通线路1在n时段从区间o ‑d内的总运营成本， 为需求函 数， 为价格函数和 为运营成本函数； (3.1.1)计算需求 函数 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115392949 A 2式中， Pkn对应的是乘客k选择备选方案n的概率， 为所有选择项的平均出行效用， θ为 反映乘客对地铁路网的熟悉程度的参数， θ＞0， 公式表达了对扰动项vn的概率空间的期望 需求； (3.1.2)计算 价格函数 式中， PRod表示现行客 票价格； 票价变量 是票价变化率； (3.1.3)轨道交通 运营成本函数 式中， 表示不同类型乘 客在第n个可选时段上区间o ‑d内的数量； kl为轨道交通线路 l的人均运营成本； 综上， 上层模型目标函数表示 为： 约束条件1： 刚性出 行乘客通勤优惠票 价约束： 约束条件2： 票 价上下限约束： 约束条件3： 非负约束： (3.2)构建下层模型目标函数及约束条件 下层目标函数表示 为： 式中为旅行时间费用FTT， 早到成本FAE， 晚到成本FAL， 拥挤费用 以及票价 (3.2.1)旅行时间费用 出行者选择第n个时段 出行的时间价 值公式表示 为： 计算不同时段 各类型乘客的时间价 值， 计算公式如下： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115392949 A 3