城市轨道交通的清分规则与

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“优选路径”算法,放弃了极端的“全有全无”的分配比例的做法,更具有迷惑性。可以预见到:
“优选路径”算法,这种“换汤不换药”的做法,也丝毫挽回不了被质疑的命运,因为,清分算法正确与否?是要用数据来说话的。
必需要指出:
在“最短路径”和“优选路径”算法中的“路径”,即:
相关车站间距的集合,不是乘客乘车路径的全部。在《城市轨道交通网络管理及收入分配理论与方法》(科学出版社)一书,“有效路径的计算方法”章节中,对于“有效路径”的定义,如下:
在城市轨道交通清分系统中,线路客流量和换乘客流量的甄别和清理中,所采用的理论和算法,常被称之谓“清分规则”或“清分算法”。
鉴于票务收入与客流量有着密切的关联,因此,轨道交通客流量的清分,与每条轨道交通线路的经济利益息息相关。轨道交通各运营方,在票务收入、政府补贴的利益分配、城市交通中,“轨交”与“公交”联乘的优惠政策、“老人免票”惠民政策等方面,都存在着经济利益的分配问题,所有这些方面也都与客流的清分紧密相关,因此,轨道交通运营方,都迫切希望清分系统的清分规则,符合“公开、公平、公正”的原则。
城市轨道交通网络化运营后,为指导轨道交通网络化运营的决策、运营生产和管理,如:
轨道交通线网中,关键区间的高峰小时断面客流量、线路之间票务收入的清分等,需要清分中心,及时地提供更加精细的O/D换乘客流的科学数据。轨道交通网络化运营中,客流特征分析和清分是一个全新的,而且非常重要的研究领域。
城市轨道交通清分系统中,清分规则是核心知识产权和机密。
城市轨道交通网络客流清分规则与“鉴识车票乘车路径”理论殷锡金
2009-11-10
一、城市轨道交通的客流清分规则
城市轨道交通网络中,客流量是:
轨道交通运营管理最基本、最重要、核心的要素。客流的清分,是:
为了获得精确的轨道交通网络中的客流分布数据,以便进行城市轨道交通网络中客流统计、票务清分、运营管理分析和决策、或者其它相关应用的依据。
随着城市轨道交通线网体系中,线路和换乘车站的数量增加,网络的复杂性和O/D换乘路径的多样性大大增加,使得轨道交通线网的清分系统中,客流量和票务收入的清分,变得更加扑朔迷离,造成城市轨道交通清分系统的清分,像一团解不开的“乱麻”;成为清分系统的软肋,困扰着国内外城市轨道交通清分中心。
基于“分配理论”的清分,给城市轨道交通清分所造成的严重后果,大家也都是“心知肚明”,无奈找不到更好的、可替代的清分规则。目前,国内外城市轨道交通的清分:
1."5倍的路径,通过以上步骤,得到每对O/D最多5条路径,包含换乘次数、总权重、实权、虚权、计算权。路径比例分配:
使用“正态分布方式”得到各路径比例。
通过“最短路径法”生成O/D票价表,根据多路径比例计算路网客流和运营收入分配。
“优选路径”算法与“最短路径”算法没有本质的区别。它们之间的区别,仅在于:
迫于质疑和事实真相的压力,目前,国内(上海、北京等)清分系统中,已摈弃“最短路径”算法,改用“优选路径”算法。实际上,这是“换汤不换药”的做法。
《城市轨道交通网络管理及收入分配理论与方法》(科学出版社)一书中,罗列了多种“比例分配”的理论与方法,在书中,坦承:
“在某些实际应用中,最短路径并不能满足寻路要求”;“有效路径的集合是否合理将直接影响最终的配流结果”。在此,需要指出的是:
2)清分与分配的概念差异
城市轨道交通网络清分系统中,客流清分与客流分配,是:
“风、马、牛不相及”、截然不同的二种概念。因此。模糊“清分”与“分配”的概念、混淆它们二者之间的差别,就是在有意或无意地掩盖事实真相。
城市轨道交通线网的清分规则,应要求做到“斤斤计较”,即:
鉴别每一张车票的乘车路径。因此,通过城市轨道交通线网的清分规则的运作,我们也可得到城市轨道交通线网客流量真实的分布图。
我们将以事实和清分数据为依据,来剖析这些“冤、假、错”案例。其中最简单的例子是:
“最短路径”算法,在共线车站区间内的客流进行“清分”时,由于,共线车站区间内,只有一条路径,因此,“最短路径”算法,也只好放弃“全有全无”的分配方法,按“在线列车比例”,进行分配。
(2)“优选路径”算法模型的建立
上海轨道交通票务中心的清分模型(即:
当线路O/D数据的“O”车站是换乘车站,或者换乘车站几条线路共用一套车站AFC系统时,夹带换乘客流量的情况可能会更严重些;反之,在换乘客流量内也会混杂着一些线路客流量。换乘客流量,是:
线路之间需要进行票务清分的客流量。
综上所述,轨道交通网络化运营后,由于车票的O/D乘车路径的多样性客流,所以,清分时,应对每一张车票的乘车路径,都要进行鉴别处理,特别是换乘客流量的乘车路径的鉴别,不但鉴别处理量多,而且更难。城市轨道交通的客流量,在完成上述一系列的甄别和鉴别处理清后,再认真地进行票务收益清分。
城市轨道交通建设是一项投资很大的城市基础建设工程项目,它涉及到融资、贷款和还贷款等一系列投资和商务问题。例如:
上海地铁1#线是属于申通地铁上市公司的资产;轨道交通线路的票务收入,总与线路上的总客流量,紧密地联系在一起,因此,会计事务所需要对上海地铁1#线的客流量、换乘客流量、1#线的票务收入进行详细地审计,审计的结果也需要向社会和股东公布。
“通常,在乘客的一次轨道交通出行过程中,并不是要考虑所有的从起点到终点之间的连通路径,而是只考虑其中的一部分,称这一部分的路径为有效路径”。显然,“最短路径”中,相关车站间距的集合是“有效路径的集合”的具体化,因此,“有效路径的计算方法”中的不合理性和问题,必然会在“最短路径”和“优选路径”算法的清分结果中,暴露出来。
城市轨道交通网络客流量分配,是:
按城市轨道交通网络客流量分配方法,是按事先制定的“约定俗见”的规则和方法,经当事方协商后,变成为协议或分配原则。
城市轨道交通网络化运营的实践已证明:
一意孤行地把客流分配理论与方法当成清分规则,它们所提交的“清分”结果,往往都是不准确的数据。
3)清分规则与“世界性”难题
“最终的配流结果”就是城市轨道交通网络客流的请分结果。
“比例分配”的理论与方法,派别林立,形成诸如:
乘客乘车行为、乘客路径选择行为、有效路径的计算方法等等各种理论体系,并由此,派生出很多种算法,“最短路径”算法,把“比例分配”理论不合理性的缺陷,暴露得更充分。“优选路径”算法是有效路径的计算方法中的一种算法。
4)车票清分规则
“鉴识车票乘车路径”算法就是车票清分规则,没有“在线”和“离线”之分。“鉴识车票乘车路径”算法,可对轨道交通线网中的每一张车票都进行乘车路径鉴别和清分。
下面将进入“鉴识车票乘车路径”算法的正题。
二、“鉴识车票乘车路径”理论
1、“乘客—车票”理论模型的数学表达式
1、客流清分与客流分配
1)线路客流与换乘客流
城市轨道交通网络化运营之前,各线路的客流量与票务收入的统计,都是由各线路AFC系统直接提供。AFC系统统计客流量的方法,是:
汇总每个车站出站闸机所记录的出站车票数量。由于,O/D(Origin/Destination)乘车路径的单一性,所以AFC系统统计的客流量就是单一的线路客流量。城市轨道交通客流量就是各线路AFC系统客流量的总和,除与“交通卡”结算之外,轨道交通线路之间,不需要进行任何客流量与票务收入的清分。所以,线路客流量,是:
“优选路径”算法模型)主要依据基础数据建立;路网路径确立和路径比例分配三块内容。基础数据主要有:
线路与车站名、站间距、区域表、换乘站设定、换乘步行时间、列车平均行驶速度、收益方及比例、拥挤系数等。路网路径:
通过迪杰斯特拉(Dijkstra)算法得到5条路径,再结合“换乘权”(换乘权=[步行时间+(发车间隔/2)]*列车运行速度)优化处理,剔除大于最小路径(计算权)
“最短路径”上,客流量“比例分配”是100%(全有),其它路径上,客流量“比例分配”全为零(全无)。当轨道交通线网中,共线车站区间内的客流进行“清分”时,由于,共线车站区间内不存在最短路径,因此,“最短路径”算法,也只好放弃“全有全无”的分配方法,按“在线列车比例”,进行分配。
在轨道交通线网中,“线路客流”和“换乘客流”需要界定时,“最短路径”算法,一律用“最短路径”作为界定标准,因此,在“线路客流”与“换乘客流”之间,或O/D各“换乘路径”上的客流量之间,造成混乱,制造出许多“冤、假、错”案,直接影响到城市轨道交通的客流统计的正确性、严肃性,也直接影响到运营方的票务收入分配的利益和运营管理的积极性。
一次换乘客流量、二次换乘客流量等,因此,它不但可提高城市轨道交通客流统计的精细程度,还可使得各地城市轨道交通统计的客流量数据有章可循,具有可比性等等。
2、清分规则的“正本清源”
国内外,轨道交通网络管理及收入分配理论与方法,诸如:
乘客乘车行为、乘客路径选择行为、有效路径的计算方法、比例分配方法等等,多种多样的理论与方法,并由此,派生出很多种“清分”算法,但是,迄今为止,没有一个成为,公认的、有权威性的清分算法。
“日本东京等城市采用的大多为离线精细清分,美国、法国、香港的产品则为大容量在线比例清分”(2007-11-23,文汇报);在国内,已建或在建的轨道交通清分系统中,清分也都是建立在“比例分配”理论上的清分模型,即:
“最短路径”算法或“优选路径”算法。
“最短路径”算法是“比例分配”中,最简单的分配方法。它不考虑城市轨道交通网络中,具体和实际情况,采用“全有全无”的分配方法,即:
“鉴识车票乘车路径”算法,除了清分之外,还可拓展出很多新的应用领域,解决一些实际中迫切需要的难题,例如:
乘客路径的选择行为、提供票价优惠政策在各轨道交通线路票务收入中的翔实数据和报表、票务收入分配及票价优惠政策的制订、O/D各换乘路径中,轨道交通各票种的分类细目、O/D换乘中,“轨交”与其它“公交”联乘票务收益的清分、对“联乘”优惠和“老人免票”等惠民政策的政府补贴,进行“公开、公平、公正”地分配、依据O/D各换乘线路的次数,又可精细地区分出: