簡(jiǎn)議鐵路旅客列車(chē)票額智能預(yù)分研究論文
自鐵路第六次大面積提速后，鐵路客運(yùn)部門(mén)為了進(jìn)一步挖潛提效，充分利用鐵路運(yùn)輸能力，進(jìn)行了鐵路客票發(fā)售系統(tǒng)5.0版本的升級(jí)，研究并實(shí)現(xiàn)了席位復(fù)用、票額共用和剩余票調(diào)整等售票組織功能，使得旅客列車(chē)客座率普遍提高了5%～15%，每年為全路帶來(lái)了超過(guò)10億元的客運(yùn)增收，凸顯了鐵路客運(yùn)挖潛提效的效果。但這些售票組織功能在運(yùn)用過(guò)程中也顯現(xiàn)出中間站組織發(fā)售途經(jīng)旅客列車(chē)車(chē)票積極性不高的問(wèn)題，限制了旅客列車(chē)進(jìn)一步挖潛提效。分析這一問(wèn)題產(chǎn)生的原因是：
(1)現(xiàn)有的售票組織采用固有的票額分配方案，一直遵循優(yōu)先滿(mǎn)足列車(chē)始發(fā)站和中轉(zhuǎn)換乘站需求的原則，而只給中間站預(yù)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(fā)售的車(chē)票數(shù)量和預(yù)售時(shí)間存在著不確定性。這是因?yàn)橄粡?fù)用須等上一站售出車(chē)票后才能裂解出下一站的車(chē)票(例如對(duì)于A—C區(qū)段，只有在售出A—B區(qū)間的車(chē)票后，才能裂解出B—C區(qū)間的車(chē)票)，剩余的車(chē)票需在充分考慮票額所在站和局的需要后才可調(diào)整給前方站和前方局，票額共用的原則一般是在開(kāi)車(chē)前幾分鐘該車(chē)票額的所在站才會(huì)將該車(chē)的票額開(kāi)放給中間站共用。
為解決此問(wèn)題，本文利用歷史客流數(shù)據(jù)，通過(guò)分析列車(chē)客流的分布和趨勢(shì)，研究票額的智能預(yù)分，即將旅客列車(chē)票額的靜態(tài)分配變成適應(yīng)客流需求的動(dòng)態(tài)預(yù)分，以穩(wěn)住列車(chē)沿途各中間站的常態(tài)客流，應(yīng)對(duì)突發(fā)客流，吸引淡季客流，提高鐵路旅客列車(chē)客座率。
1票額智能預(yù)分模型及算法
旅客列車(chē)票額智能預(yù)分的目的是為了實(shí)現(xiàn)每一趟列車(chē)每一席位盡量得到全程利用，因此須考慮以下要求。
(1)首先確保列車(chē)的整體效益，即確保列車(chē)全程客座率、列車(chē)全程收入以及列車(chē)的社會(huì)效益。
(2)其次是保證始發(fā)站長(zhǎng)途車(chē)票的效益。直通車(chē)的開(kāi)行是為了方便長(zhǎng)途旅客，因此票額的動(dòng)態(tài)預(yù)分應(yīng)保證始發(fā)站的長(zhǎng)途車(chē)票數(shù)量，以穩(wěn)定始發(fā)站的長(zhǎng)途客流。
(3)充分挖掘中間站短途車(chē)票的效益。對(duì)售票組織裂解出車(chē)票的歷史情況進(jìn)行分析，科學(xué)、合理地分配中間站的票額，以保障中間站的旅客發(fā)送，提高其組織客流的積極性。
總之，票額智能預(yù)分就是在列車(chē)票額總量一定的情況下，按照預(yù)測(cè)的客流進(jìn)行席位的區(qū)段分解，預(yù)分模型的核心是列車(chē)OD客流預(yù)測(cè)模型、票額預(yù)分原則和預(yù)分算法。
1.1列車(chē)OD客流預(yù)測(cè)模型
鐵路客流是一個(gè)時(shí)變的復(fù)雜系統(tǒng)，具有高度的不確定性。這種不確定性不但有來(lái)自自然界方面的`原因，也有來(lái)自人為方面的原因，這給鐵路客流預(yù)測(cè)帶來(lái)了極大的困難。鑒于目前鐵路客流的一些不確定性信息無(wú)法獲取和運(yùn)輸能力還不能滿(mǎn)足旅客需求的情況，本文基于歷史客流數(shù)據(jù)，采用時(shí)間序列分析方法建立的旅客列車(chē)OD客流預(yù)測(cè)模型為
Xt=Wy∑pi=1φiXt-i+Wy1Xty1+Wy2Xty2+Watat(1)
式中：Xt為預(yù)測(cè)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(shù);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(quán)重，Wy1∈[0，1]和Wy2∈[0，1]分別為去年和前年同期客流的參考權(quán)重，Wat∈[0，1]為預(yù)售量的參考權(quán)重，均根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)取值;φi為自回歸系數(shù)，表示Xt-i對(duì)Xt的貢獻(xiàn)程度，也可以理解為加權(quán)系數(shù)或近期增幅系數(shù);at為白噪聲輸入，它包含系統(tǒng)的激勵(lì)和噪聲干擾，在此理解為旅客提前購(gòu)買(mǎi)預(yù)測(cè)日t的車(chē)票數(shù)量;另外，因?yàn)殍F路客流的變化存在明顯的春運(yùn)、暑運(yùn)、小長(zhǎng)假、黃金周以及星期的周期性規(guī)律，所以還需根據(jù)t的周期性規(guī)律確定ty1和ty2的取值。如果是春運(yùn)、暑運(yùn)、小長(zhǎng)假或黃金周，則ty1和ty2分別為同期節(jié)假日;如果是星期規(guī)律，則ty1和ty2分別為同期且與t前后相差不超過(guò)7d的同一星期中的最鄰近日期。
1.2票額預(yù)分原則
(1)先預(yù)分始發(fā)站的票額，然后再按列車(chē)沿途停站的先后順序依次給中間站預(yù)分票額。
(2)先按預(yù)測(cè)的始發(fā)站OD客流為始發(fā)站預(yù)分票額，剩余的票額再根據(jù)預(yù)測(cè)的中間站客流按比例預(yù)分。
(3)先預(yù)分有座票額，再預(yù)分無(wú)座票額。
(4)先預(yù)分長(zhǎng)途票額，再預(yù)分短途票額。
(5)在預(yù)分中間站票額時(shí)如果裂解給下一中間站的票額不足，可用始發(fā)站的剩余票額補(bǔ)充。
(6)在預(yù)分中間站票額時(shí)如果裂解給下一中間站的票額有剩余，則剩余車(chē)票的發(fā)站變更為其相鄰的下一中間站。
(7)當(dāng)某一中間站對(duì)票額的需求得到滿(mǎn)足、或者得不到滿(mǎn)足但始發(fā)站也無(wú)剩余票可提供分配時(shí)，則對(duì)該車(chē)站的票額預(yù)分結(jié)束。
2票額智能預(yù)分系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1系統(tǒng)工作流程
基于上述預(yù)分原則和算法設(shè)計(jì)票額智能預(yù)分系統(tǒng)。該系統(tǒng)與鐵路客運(yùn)營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)和鐵路客票發(fā)售系統(tǒng)相連，根據(jù)鐵路客運(yùn)營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)提供的旅客發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行OD客流預(yù)測(cè)，然后進(jìn)行票額的預(yù)分，形成票額分配方案并提供給鐵路客票發(fā)售系統(tǒng)，據(jù)此售票。
2.2系統(tǒng)功能
系統(tǒng)的主要功能涵蓋預(yù)分車(chē)次定義、預(yù)分天數(shù)定義、專(zhuān)家參數(shù)定義、預(yù)分方案審核等功能。
3結(jié)語(yǔ)
票額智能預(yù)分系統(tǒng)于2009年6月開(kāi)始在全路客座率較低的旅客列車(chē)上試用，到2010年底已全面應(yīng)用于所有旅客列車(chē)。票額智能預(yù)分策略與票額共用、席位復(fù)用等售票組織功能協(xié)調(diào)配合，形成了一套完整有效的售票組織體系，實(shí)現(xiàn)了鐵路旅客列車(chē)的票額分配由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變，有效提高了旅客列車(chē)沿途停靠車(chē)站組織客流的積極性，進(jìn)而提高了列車(chē)的整體效益，為鐵路客運(yùn)挖潛提效發(fā)揮了積極的作用。
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