簡議鐵路旅客列車票額智慧預分研究論文

簡議鐵路旅客列車票額智慧預分研究論文

　　自鐵路第六次大面積提速後，鐵路客運部門為了進一步挖潛提效，充分利用鐵路運輸能力，進行了鐵路客票發售系統5.0版本的升級，研究並實現了席位複用、票額共用和剩餘票調整等售票組織功能，使得旅客列車客座率普遍提高了5%～15%，每年為全路帶來了超過10億元的客運增收，凸顯了鐵路客運挖潛提效的效果。但這些售票組織功能在運用過程中也顯現出中間站組織發售途經旅客列車車票積極性不高的問題，限制了旅客列車進一步挖潛提效。分析這一問題產生的原因是：

　　(1)現有的售票組織採用固有的票額分配方案，一直遵循優先滿足列車始發站和中轉換乘站需求的原則，而只給中間站預留少量的票額，因此票額不足一直是中間站組織客流的困難所在。

　　(2)中間站可發售的車票數量和預售時間存在著不確定性。這是因為席位複用須等上一站售出車票後才能裂解出下一站的車票(例如對於A—C區段，只有在售出A—B區間的車票後，才能裂解出B—C區間的車票)，剩餘的車票需在充分考慮票額所在站和局的需要後才可調整給前方站和前方局，票額共用的原則一般是在開車前幾分鐘該車票額的所在站才會將該車的票額開放給中間站共用。

　　為解決此問題，本文利用歷史客流資料，透過分析列車客流的分佈和趨勢，研究票額的`智慧預分，即將旅客列車票額的靜態分配變成適應客流需求的動態預分，以穩住列車沿途各中間站的常態客流，應對突發客流，吸引淡季客流，提高鐵路旅客列車客座率。

　　1票額智慧預分模型及演算法

　　旅客列車票額智慧預分的目的是為了實現每一趟列車每一席位儘量得到全程利用，因此須考慮以下要求。

　　(1)首先確保列車的整體效益，即確保列車全程客座率、列車全程收入以及列車的社會效益。

　　(2)其次是保證始發站長途車票的效益。直通車的開行是為了方便長途旅客，因此票額的動態預分應保證始發站的長途車票數量，以穩定始發站的長途客流。

　　(3)充分挖掘中間站短途車票的效益。對售票組織裂解出車票的歷史情況進行分析，科學、合理地分配中間站的票額，以保障中間站的旅客傳送，提高其組織客流的積極性。

　　總之，票額智慧預分就是在列車票額總量一定的情況下，按照預測的客流進行席位的區段分解，預分模型的核心是列車OD客流預測模型、票額預分原則和預分演算法。

　　1.1列車OD客流預測模型

　　鐵路客流是一個時變的複雜系統，具有高度的不確定性。這種不確定性不但有來自自然界方面的原因，也有來自人為方面的原因，這給鐵路客流預測帶來了極大的困難。鑑於目前鐵路客流的一些不確定性資訊無法獲取和運輸能力還不能滿足旅客需求的情況，本文基於歷史客流資料，採用時間序列分析方法建立的旅客列車OD客流預測模型為

　　Xt=Wy∑pi=1φiXt-i+Wy1Xty1+Wy2Xty2+Watat(1)

　　式中：Xt為預測的t日客流，Xt-i為t-i日的近期歷史客流;p為模型階次，也可理解為近期參考天數;Xty1和Xty2分別為去年和前年與t日同期的ty1日和ty2日的歷史客流;Wy∈[0，1]為近期歷史客流的參考權重，Wy1∈[0，1]和Wy2∈[0，1]分別為去年和前年同期客流的參考權重，Wat∈[0，1]為預售量的參考權重，均根據專家經驗取值;φi為自迴歸係數，表示Xt-i對Xt的貢獻程度，也可以理解為加權係數或近期增幅係數;at為白噪聲輸入，它包含系統的激勵和噪聲干擾，在此理解為旅客提前購買預測日t的車票數量;另外，因為鐵路客流的變化存在明顯的春運、暑運、小長假、黃金週以及星期的週期性規律，所以還需根據t的週期性規律確定ty1和ty2的取值。如果是春運、暑運、小長假或黃金週，則ty1和ty2分別為同期節假日;如果是星期規律，則ty1和ty2分別為同期且與t前後相差不超過7d的同一星期中的最鄰近日期。

　　1.2票額預分原則

　　(1)先預分始發站的票額，然後再按列車沿途停站的先後順序依次給中間站預分票額。

　　(2)先按預測的始發站OD客流為始發站預分票額，剩餘的票額再根據預測的中間站客流按比例預分。

　　(3)先預分有座票額，再預分無座票額。

　　(4)先預分長途票額，再預分短途票額。

　　(5)在預分中間站票額時如果裂解給下一中間站的票額不足，可用始發站的剩餘票額補充。

　　(6)在預分中間站票額時如果裂解給下一中間站的票額有剩餘，則剩餘車票的發站變更為其相鄰的下一中間站。

　　(7)當某一中間站對票額的需求得到滿足、或者得不到滿足但始發站也無剩餘票可提供分配時，則對該車站的票額預分結束。

　　2票額智慧預分系統設計

　　2.1系統工作流程

　　基於上述預分原則和演算法設計票額智慧預分系統。該系統與鐵路客運營銷系統和鐵路客票發售系統相連，根據鐵路客運營銷系統提供的旅客傳送資料進行OD客流預測，然後進行票額的預分，形成票額分配方案並提供給鐵路客票發售系統，據此售票。

　　2.2系統功能

　　系統的主要功能涵蓋預分車次定義、預分天數定義、專家引數定義、預分方案稽核等功能。

　　3結語

　　票額智慧預分系統於2009年6月開始在全路客座率較低的旅客列車上試用，到2010年底已全面應用於所有旅客列車。票額智慧預分策略與票額共用、席位複用等售票組織功能協調配合，形成了一套完整有效的售票組織體系，實現了鐵路旅客列車的票額分配由靜態向動態的轉變，有效提高了旅客列車沿途停靠車站組織客流的積極性，進而提高了列車的整體效益，為鐵路客運挖潛提效發揮了積極的作用。